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Ata4CL基因在紫菀黄酮合成与抗旱性功能研究
1
作者
王婷
孟义江
+5 位作者
王晗
贾凯旋
乔晓宇
韩冰冰
刘晓清
葛淑俊
《生物技术通报》
北大核心
2026年第1期230-240,共11页
【目的】紫菀(Aster tataricus L.)作为止咳润肺药材,黄酮类化合物是其主要活性成分,4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)为黄酮合成的关键限速酶,解析Ata4CL分子特征及在黄酮合成与抗旱中的双重功能,为紫菀药用成分优化及抗逆育种提供理论依据。...
【目的】紫菀(Aster tataricus L.)作为止咳润肺药材,黄酮类化合物是其主要活性成分,4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)为黄酮合成的关键限速酶,解析Ata4CL分子特征及在黄酮合成与抗旱中的双重功能,为紫菀药用成分优化及抗逆育种提供理论依据。【方法】硝酸铝比色法测定紫菀不同组织和生长阶段的总黄酮含量,克隆Ata4CL基因全长,结合生物信息学工具分析其结构特征,利用农杆菌介导转化烟草进行亚细胞定位,构建35S∶∶Ata4CL-6HA过表达载体并转化拟南芥,经干旱胁迫处理验证其功能。【结果】紫菀根部总黄酮呈双峰积累,为黄酮积累的主要部位,进入开花期的植株叶片和根茎中含量最高。克隆获得Ata4CL基因全长1623 bp,编码540个氨基酸,分子量为59.04 kD,编码蛋白以无规则卷曲为主,含AAE保守结构域,定位于叶绿体;其氨基酸序列在菊科植物中高度保守,与小蓬草同源性高达96.48%;该基因在根部和叶片的表达量均呈“上升-下降-上升”的趋势,在开花植株中根部表达最强,盛花期的花中表达量最高。过表达Ata4CL的拟南芥总黄酮含量较野生型提高1.47-1.76倍,基因表达量上调5.41-12.23倍,同时在黄酮通路上下游合成基因表达量均上调;干旱胁迫下,转基因拟南芥比野生型存活率提高76.67%-86.67%,株高、根长及莲座直径均显著增加,SOD和POD活性增强,MDA含量降低。【结论】Ata4CL基因通过协同调控黄酮生物合成从而提高植物抗旱性,为紫菀药用成分优化及抗逆品种选育提供了关键分子靶点。
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关键词
紫菀
ata4cl
基因
黄酮合成
抗旱性
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题名
Ata4CL基因在紫菀黄酮合成与抗旱性功能研究
1
作者
王婷
孟义江
王晗
贾凯旋
乔晓宇
韩冰冰
刘晓清
葛淑俊
机构
河北农业大学农学院教育部华北作物种质资源研究与利用重点实验室
河北农业大学生命科学学院
出处
《生物技术通报》
北大核心
2026年第1期230-240,共11页
基金
河北省重点研发计划
中药材现代种业科技创新团队(21326312D-1)
现代农业产业技术专项资金(CARS-21)。
文摘
【目的】紫菀(Aster tataricus L.)作为止咳润肺药材,黄酮类化合物是其主要活性成分,4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)为黄酮合成的关键限速酶,解析Ata4CL分子特征及在黄酮合成与抗旱中的双重功能,为紫菀药用成分优化及抗逆育种提供理论依据。【方法】硝酸铝比色法测定紫菀不同组织和生长阶段的总黄酮含量,克隆Ata4CL基因全长,结合生物信息学工具分析其结构特征,利用农杆菌介导转化烟草进行亚细胞定位,构建35S∶∶Ata4CL-6HA过表达载体并转化拟南芥,经干旱胁迫处理验证其功能。【结果】紫菀根部总黄酮呈双峰积累,为黄酮积累的主要部位,进入开花期的植株叶片和根茎中含量最高。克隆获得Ata4CL基因全长1623 bp,编码540个氨基酸,分子量为59.04 kD,编码蛋白以无规则卷曲为主,含AAE保守结构域,定位于叶绿体;其氨基酸序列在菊科植物中高度保守,与小蓬草同源性高达96.48%;该基因在根部和叶片的表达量均呈“上升-下降-上升”的趋势,在开花植株中根部表达最强,盛花期的花中表达量最高。过表达Ata4CL的拟南芥总黄酮含量较野生型提高1.47-1.76倍,基因表达量上调5.41-12.23倍,同时在黄酮通路上下游合成基因表达量均上调;干旱胁迫下,转基因拟南芥比野生型存活率提高76.67%-86.67%,株高、根长及莲座直径均显著增加,SOD和POD活性增强,MDA含量降低。【结论】Ata4CL基因通过协同调控黄酮生物合成从而提高植物抗旱性,为紫菀药用成分优化及抗逆品种选育提供了关键分子靶点。
关键词
紫菀
ata4cl
基因
黄酮合成
抗旱性
Keywords
Aster tataricus
ata4cl gene
flavonoid biosynthesis
resistance to drought
分类号
S567.23 [农业科学—中草药栽培]
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题名
作者
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被引量
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1
Ata4CL基因在紫菀黄酮合成与抗旱性功能研究
王婷
孟义江
王晗
贾凯旋
乔晓宇
韩冰冰
刘晓清
葛淑俊
《生物技术通报》
北大核心
2026
0
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