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通过图位克隆获得的黄酮醇糖基转移酶

已有 4329 次阅读 2014-9-3 08:51 |个人分类:科技进展|系统分类:科研笔记| 大豆, 图位克隆, 糖基转移酶, 黄酮醇

不同大豆品系(基因型)叶片中所含的黄酮醇苷结构有所差别,导致不同栽培种大豆叶片绒毛颜色、抗低温冷害、抗氧化活性、花的颜色等不同表型的差异,而黄酮醇苷结构差别主要受糖基转移酶(GTs)的控制。Rojas Rodas等分析了两个大豆栽培种Kitakomachi 和 Koganejiro叶片黄酮醇苷的不同组成:Koganejiro中的5种主要黄酮醇苷,其中有4种糖苷,其3位的糖苷(葡萄糖或半乳糖苷)上的6”位置连接了一个鼠李糖;而Kitakomachi叶片中的糖苷缺乏鼠李糖。

研究者又以Kitakomachi 和 Koganejiro为亲本,构建了94个重组自交系(RILs),应用遗传作图的方法,将一个糖基转移酶位点定位在10号染色体的GMES3560和Satt331两个SSR标记之间。通过已测序的大豆基因组比对,该位点中两个候选基因(Glyma10g33790和Glyma10g33800)预测为GT基因。

序列分析表明,Koganejiro品系中Glyma10g33790基因的cDNA序列编码464个氨基酸,能正常行使UGT功能,命名为UGT79A6;而Kitakomachi品系中该基因的核苷酸序列在930的位置上两个核苷酸缺失,导致编码的多肽链截断,在C-末端缺失PSPGbox序列(UGT的重要功能域),不能正常行使UGT功能。

蛋白体外重组及底物饲喂重组蛋白的研究表明,UGT79A6能够催化山奈酚3-O-葡萄糖苷转化成山奈酚3-O-芦丁苷(3-O-葡萄糖苷(1→6)鼠李糖苷)。酶底物活性研究表明该酶属于黄酮醇3-O-葡萄糖苷(1→6)鼠李糖苷,催化的底物为黄酮醇3-O-葡萄糖苷,以UDP-鼠李糖为糖基供体。

研究者还建议构建近等基因系(NILs),探究该酶在大豆形态、产量和适应性等方面的影响。


RojasRodas, F., Rodriguez, T. O., Murai, Y., Iwashina, T., Sugawara, S., Suzuki, M.,Nakabayashi, R., Yonekura-Sakakibara, K., Saito, K., Kitajima, J., Toda, K.,Takahashi, R., 2014. Linkage mapping, molecular cloning and functional analysisof soybean gene Fg2 encoding flavonol3-O-glucoside (1 --> 6) rhamnosyltransferase. Plant Molecular Biology 84,287-300.




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