桑树花青素合成酶基因转矮牵牛研究(6)_毕业论文

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桑树花青素合成酶基因转矮牵牛研究(6)

妨碍了。人们认为金鱼草的 Candi 基因与无色得花色素转化为花青素有联系。我们已 经把 A2 基因和 Candi 基因都成功地分离与克隆出来了。一个推导的氨基酸序列,ant 77,有 48%是与玉米的 A2 克隆序列相同的,有 73%是与金鱼草的 Candi 克隆序列相

同的。由于这三个蛋白之间有显著的相似性,它们很可能有相同的酶活性(花青素合 成酶或 ANS)。ANS 蛋白和α-酮戊二酸依赖的双加氧酶

有很多相似的序列,包括一些酶,如 F3H,黄酮类化合物合成酶,ACC 氧化酶。

⑧花色素苷的糖基转移酶

编码 UDP 葡萄糖的玉米的 Bzl 基因,即黄酮类化合物的 3-O 花色素苷的糖基转 移酶,用 Ac 的转座子标签法使其得到分离。一个假定的 3GT 克隆,pJAM338,是用 玉米基因做为探针将其从金鱼草中分离出来的。金鱼草克隆是被确定是通过表达洋桔 梗来编码 3GT 的 [18]。最近从矮牵牛中分离出了 3GT 基因。

在矮牵牛、金鱼草,还有很多其他的物种中,花青素的 3-葡萄糖苷通过 rhamnosylation 产生花青素的 3-芸香苷来进一步修饰。用不同的筛选方法和遗传图谱 的结合来分离 UDP 鼠李糖的克隆基因:也就是从矮牵牛中分离 3RT。3RT 基因是与 矮牵牛中 Rt 基因相对应的。3RT 基因产物和 3GT 基因,还有其他的糖基转移酶拥有 同一个低级的同源序列。

在矮牵牛花中发现的花青素是在 3 位点被糖基化的。根据遗传背景,花青素在 5 位点可能有一个葡萄糖组。根据在 Gf 基因突变的缺少 5-糖基化的花青素,Gf 基因被 认为是控制花青素 5 位点的糖基化。然而,进一步的分析表明,花青素 5-O-葡糖基 转移酶的活性与 An7 基因有联系,而与 Gf 基因没有联系。An1 基因不编码 5GT,但 是有一个控制很多花青素结构基因表达的调节基因,包括 5GT 基因。因此 Gf 很可能 编码花青素的酰基转移酶。因为矮牵牛的 5GT 酶需要花青素-3-芸香糖苷做为底物, AAT 基因的突变导致花青素 3-芸香苷的积累 [19]。

⑨花青素甲基转移酶

在矮牵牛中,在 3'位置操纵甲基化的是 Mt1 和 Mt2 基因位点,Mf1 和 Mf2 在 3' 和 3',5'位置控制甲基化。Quattrocchioet 在 1993 年报道矮牵牛的花青素-O-甲基转移酶 基因的克隆,但是不能确定其相应的基因位点。

⑩其他的结构基因

玉米的 Bronze2 基因的隐形突变导致糊粉层的色素沉着也改变紫色植物色至红 棕色。通过转座子标签克隆得到 Bz2 序列,转座子标签技术和差示杂交相结合。中间 组织互补研究为 Bz2 基因的产物是与花青素合成的最后一步中的一步有关这个理论 提供了证据。被 Bz2 基因编码的多肽与各种应激相关蛋白有同源性,其中包括谷胱甘 肽 S-转移酶(GST) [20]。最近从矮牵牛里分离出了一个与 An13 位点相关的基因。

An13 基因产物与谷胱甘肽 S-转移酶(GST)也有同源性,但是还没有证明为什么这 个酶是花青素合成所需要的酶,可能是将花青素转移进入液泡需要谷胱甘肽的共轭。

(11)黄酮类化合物代谢酶之间的竞争 二氢黄酮醇是花青素和黄酮类化合物的前体。在大多数植物中,花青素和黄酮类

化合物在相同的细胞中合成,在相同的亚细胞结构中积累。DFR、FLS、F3′H 和 F3′5′H 的底物是二氢黄酮醇。因此,有竞争关系在这些酶中。黄酮修饰酶的二氢黄酮和黄酮 特异性的缺乏导致了一个网格型途径,或到达相同中间体的多个路径 [21]。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

如果矮牵牛中同时存在 F3′H 和 F33′H 酶,那么主要产生的是 3′,5′-羟基花青素, 主要由于与二氢黄酮醇转化为花青素的酶的底物特异性有关 [22]。突变的矮牵牛系列 没有 F35′H 活性,但是在花青素消耗的过程中 F3′H 和 FLS 活性过程积累黄酮类化合 物,这种花青素源于矢车菊。等级高的矢车菊素衍生物只在有 F3′H 活性但是缺少 F33′H 和 FLS 活性的矮牵牛系列中积累。然而,在 F3′H, F3′5′H 和 FLS 活性存在的时 候,4′和 3′,4′-羟基黄酮醇才会积累。特定的黄酮类化合物的积累依赖于产生和其相对 的底物特异性的酶。Stafford 在 1991 年提出,在生物合成过程中,黄酮类化合物的生 物合成酶被组织成一个有序的序列,作为聚合或线性多酶复合体,但是这个观点没有 数据的支持。 (责任编辑:qin)