烟草ζ-胡萝卜素脱氢酶基因的克隆和功能分析-烟草科技.PDF

2015 年9 月 烟草科技 Sep. 2015 第48 卷第9 期 Tobacco Science Technology Vol. 48 No. 9 烟草ζ-胡萝卜素脱氢酶基因的克隆和功能分析 *1,2 *2 3 1 2 2 2 1,4 史艳梅 ，魏 攀 ，陈媛媛 ，杨 冉 ，金立锋 ，刘萍萍 ，李 锋 ，屈凌波 ， 2 **2 林福呈 ，王 燃 1. 郑州大学化学与分子工程学院，郑州高新技术产业开发区科学大道100 号 450001 2. 中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2 号 450001 3. 中原工学院理学院，河南省新郑市龙湖镇淮河路1 号 451191 4. 河南工业大学化学化工学院，郑州高新技术产业开发区莲花街100 号 450001 摘要：为揭示烟草ζ- 胡萝卜素脱氢酶（ZDS ）基因的功能，采用同源克隆的方法从普通烟草 （Nicotiana tabacum ）中克隆了NtZDS 基因，并进行了遗传进化分析。同时通过荧光定量PCR 技术分 析NtZDS 的时空表达模式、利用烟草脆裂病毒诱导的基因沉默（VIGS ）体系抑制本氏烟草中ZDS 基 因的表达，在该基因沉默后再通过定量PCR 技术分析NtZDS 上下游基因的表达量变化，并检测了烟 株色素含量的变化。结果显示：NtZDS 基因在普通烟草中至少存在两个同源拷贝，其编码序列与番 茄、马铃薯的ZDS 基因相似度高于90% 。NtZDS 在烟草盛花期的叶和花中表达量最高。与对照比 较，该基因沉默后，烟株新生叶片出现严重白化现象，能够为VIGS 体系提供一个良好的候选报告基 因；同时类胡萝卜素合成通路其他基因的表达量和烟株类胡萝卜素、叶绿素含量都显著降低，表明 ZDS 基因在烟草生长发育及类胡萝卜素合成过程中发挥着重要作用。 关键词：烟草；ζ-胡萝卜素脱氢酶；基因；克隆；表达模式；病毒诱导的基因沉默 中图分类号：TS413 文献标志码：A 文章编号：1002-0861 （2015 ）09-0001-08 DOI: 10.16135/j.issn 1002-0861 Cloning and Functional Analysis of ζ-Carotene Desaturase Gene in Nicotiana tabacum * 1,2 *2 3 1 2 2 2 SHI Yanmei , WEI Pan , CHEN Yuanyuan , YANG Ran , JIN Lifeng , LIU Pingping , LI Feng , 1,4 2 **2 QU Lingbo , LIN Fucheng , and WANG Ran 1. College of Chemistry and Molecular Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China 2. Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC, Zhengzhou 450001, China 3. College of Science, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 451191, China 4. College of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China Abstract: T