热带作物学报

作者：安飞飞, 齐剑雄, 陈松笔, 罗秀芹, 蔡杰, 薛晶晶

单位：1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室，海南海口 571101,2.中国热带农业科学院三亚研究院，海南三亚 572025

关键词：木薯,查尔酮合酶,qRT-PCR,克隆,表达分析

基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1630052023016),海南省自然科学基金项目(320MS100)

查尔酮合酶（chalcone synthase, CHS）是类黄酮合成途径的第一个限速酶，在植物花色形成、生长发育以及非生物胁迫中发挥着重要作用。为明确木薯MeCHS基因家族的特性及在木薯块根采后腐烂（PPD）中的表达，本研究利用生物信息学方法对木薯MeCHS基因家族成员进行理化性质、蛋白质结构等分析。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测MeCHS基因在不同品种、不同组织及块根PPD过程中的表达情况，同时克隆并构建3个高表达的MeCHS基因的亚细胞定位载体并进行烟草瞬时转化以确定其定位。在木薯基因组中共鉴定出5个MeCHS基因家族成员，蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主。qRT-PCR分析发现：MeCHS基因表达具有明显的组织特异性，在茎中表达水平最高；在木薯中主要表达的MeCHS基因为MeCHS1、MeCHS2和MeCHS3，且3个基因随着SC8块根贮藏时间的延长表达量逐步升高。将成功克隆得到的MeCHS1、MeCHS2和MeCHS3基因经农杆菌介导瞬时转化烟草下表皮细胞，显微观察表明3个基因均定位于细胞质，与预测结果相符。该研究结果可为进一步揭示木薯MeCHS基因家族的功能与提高木薯块根耐PPD能力提供理论依据。

来源：2023年第12期

《热带作物学报》期刊编辑部

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