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Ata4CL基因在紫菀黄酮合成与抗旱性功能研究
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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。 展开更多
关键词 紫菀 ata4cl基因 黄酮合成 抗旱性
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