柑橘SQS基因的克隆及功能分析

王福生, 刘晓纳, 徐媛媛, 刘小丰, 朱世平, 赵晓春^*()

西南大学/中国农业科学院柑桔研究所,国家柑桔工程技术研究中心,重庆400712

收稿日期:2021-06-16修回日期:2021-08-27出版日期:2021-09-25发布日期:2021-09-30
通讯作者:赵晓春E-mail:zhaoxiaochun@cric.cn

基金资助:国家自然科学基金项目(31901995);国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-26);中央高校基本科研业务费专项资金项目(SWU120021)

Cloning and Functional Analysis of Squalene Synthase Gene in Citrus

WANG Fusheng, LIU Xiaona, XU Yuanyuan, LIU Xiaofeng, ZHU Shiping, ZHAO Xiaochun^*()

Citrus Research Institute of Southwest University/Chinese Academy of Agricultural Sciences,National Citrus Engineering Research Center,Chongqing 400712,China

Received:2021-06-16Revised:2021-08-27Online:2021-09-25Published:2021-09-30
Contact:ZHAO Xiaochun E-mail:zhaoxiaochun@cric.cn

摘要/Abstract

摘要： 从18个柑橘品种中克隆角鲨烯合成酶（squalene synthase,SQS）基因,分析其序列和表达特性,通过遗传转化研究该基因在柑橘类柠檬苦素生物合成过程的作用。结果表明,除了‘融安金柑’和‘小果罗浮’外,SQS基因的开放阅读框（open reading frame,ORF）为1 242 bp,编码413个氨基酸。序列比对发现,18个品种的氨基酸序列保守性为97.1% ~ 100%,‘小果罗浮’‘融安金柑’和‘4号宜昌橙’等品种在CDS区第14位碱基发生G/C非同义突变。系统进化树显示,‘小果罗浮’‘融安金柑’和‘4号宜昌橙’的SQS具有较近的遗传距离。qRT-PCR结果表明,柑橘SQS基因在花中的表达水平最高,成熟茎中其次,幼嫩茎、根和叶片中再次,幼果中最低。‘琯溪蜜柚’不同发育时期种子中SQS基因表达水平与类柠檬苦素含量呈极显著正相关。4株SQS基因干扰的‘锦橙’株系（SiN-1 ~ SiN-4）叶片中的SQS基因表达水平为对照的61.00% ~ 79.00%;柠檬苦素含量为对照的35.83% ~ 81.56%;SiN-1和SiN-2叶片中的诺米林含量分别为对照的80.11%和94.94%,而SiN-3和SiN-4中的诺米林含量分别比对照提高52.76%和35.30%。SQS基因干扰植株中控制三萜类和甾醇类生物合成的氧化鲨烯环化酶（oxidosqualene cyclase,OSC）基因出现差异性调控,大多数OSC基因的表达水平降低。以上结果表明,SQS是控制类柠檬苦素、三萜类和植物甾醇类物质生物合成的关键基因,能显著影响类柠檬苦素化合物的生物合成。
中图分类号:
S666

引用本文

王福生, 刘晓纳, 徐媛媛, 刘小丰, 朱世平, 赵晓春. 柑橘SQS基因的克隆及功能分析[J]. 园艺学报, 2021, 48(9): 1641-1652.
WANG Fusheng, LIU Xiaona, XU Yuanyuan, LIU Xiaofeng, ZHU Shiping, ZHAO Xiaochun. Cloning and Functional Analysis of Squalene Synthase Gene in Citrus[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2021, 48(9): 1641-1652.





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