茶树CsANS基因的克隆及在转基因烟草中的功能分析

摘要：

花青素合成酶(anthocyanidin synthase,ANS)是合成植物花青素末端的重要催化酶,能够使无色花青素催化为有色花青素.本研究以茶树全长转录组测序数据为依据,利用反转录PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)克隆了编码茶树(Camellia sinensis)ANS基因的cDNA序列(GenBank No.AY830416),编码区全长1 068 bp,编码355个氨基酸.构建载体pSH-CsANS,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染烟草(icotiana tabacun)进行遗传转化,组织培养获得35株转基因植株.选取3个经PCR验证的阳性烟草株系TP-1、TP-2和TP-4进行基因表达以及花青素和原花青素含量分析.qRT-PCR分析显示,转基因烟草植株中原花青素生物合成途径基因查儿酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)、黄烷酮-3-羟化酶((2S)-flavanone 3-hydroaylase,F3H)和二羟黄酮醇还原酶(dihydroflavonol4-reductase,DFR)表达上调,黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)基因表达下调.结果 表明,超量表达茶树CsANS基因能够促进烟草花青素的合成,花青素含量比野生型提高45％左右.而且,超量表达CsANS基因能增加原花青素合成前提物质黄烷-3-醇含量,使转基因植株中原花青素含量比野生型升高34％左右.本研究结果为进一步对该基因的表达规律和功能分析提供理论基础.

关键词：茶树花青素合成酶(CsANS)、烟草、原花青素、黄烷-3-醇

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分类号：S-3;Q812(农业科学研究、试验)

资助基金：国家自然科学基金31160149;国家转基因生物新品种培育重大专项2014ZX 08010-003-2016ZX08010-003;利用转基因油菜生产超长链多不饱和脂肪酸黔科合LH字[2014]7680

在线出版日期：2019-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：636-644