欧李番茄红素β–环化酶基因ChLCYb 的分离与功能鉴定

张建成，高利敏，王鹏飞，杨淑一，郑 斌，王裕添，杜俊杰*

山西农业大学园艺学院，山西太谷 030801

出版日期:2017-11-25发布日期:2017-11-25

Molecular Cloning and Functional Characterization of a Lycopene β-cyclase Gene ChLCYb in Cerasus humilis

ZHANG Jiancheng，GAO Limin，WANG Pengfei，YANG Shuyi，ZHENG Bin，WANG Yutian，and DU Junjie*

College of Horticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu，Shanxi 030801，China

Online:2017-11-25Published:2017-11-25

摘要/Abstract

摘要： 利用RACE 技术和RT-PCR 相结合，从欧李[Cerasus humilis（Bge）Sok]果实中克隆获得长
度为1 798 bp 的番茄红素β–环化酶（lycopene β-cyclase）基因ChLCYb 的cDNA 全长序列，开放读码框
为1 515 bp，编码503 个氨基酸。序列分析发现，ChLCYb 具有植物LCYb 保守区（Plant LCYb conserved
region）、FAD/NAD（P）结合区（Dinucleotide-binding signature）、“Cyclase motif 1”、“Cyclase motif 2”
和“lycopene β-cyclase motif”等典型结构特征，在N–端存在1 ~ 84 个氨基酸残基组成的转运肽信号序
列，在85 ~ 106、209 ~ 227、373 ~ 391 和460 ~ 480 氨基酸区域包含4 个跨膜结构域。荧光定量PCR 结
果表明，ChLCYb 在叶中表达量最高，其次是幼果，在根中最低；在欧李果实发育过程中，果皮中ChLCYb
表达量高于果肉，果皮中ChLCYb 表达量先升高，在花后90 d 左右表达量最高，然后呈缓慢下降趋势，
而果肉中ChLCYb 表达量相对平稳。ChLCYb 表达模式与果皮和果肉中β–胡萝卜素含量的积累呈显著正
相关（r = 0.824 和r = 0.712，P < 0.05）。利用大肠杆菌工程菌体系诱导表达了ChLCYb 蛋白，并证实其
可催化工程菌株中番茄红素向β–胡萝卜素转化，其转化效率达71.22%。在番茄中超量表达ChLCYb 促
进果实中番茄红素向β–胡萝卜素的转化和积累，转基因株系L-11 号果实中的β–胡萝卜素含量高达
692.18 μg · g-1 DW，是非转基因对照的4.42 倍。

引用本文

张建成，高利敏，王鹏飞，杨淑一，郑 斌，王裕添，杜俊杰*. 欧李番茄红素β–环化酶基因ChLCYb 的分离与功能鉴定[J]. 园艺学报, 2017, 44(11): 2075-2088.
ZHANG Jiancheng，GAO Limin，WANG Pengfei，YANG Shuyi，ZHENG Bin，WANG Yutian，and DU Junjie*. Molecular Cloning and Functional Characterization of a Lycopene β-cyclase Gene ChLCYb in Cerasus humilis[J]. ACTA HORTICULTURAE SINICA, 2017, 44(11): 2075-2088.





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