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类黄酮是植物中一大类重要的次生代谢产物,其由细胞质中的多酶复合体中合成后,可在位于生物膜上的各类转运蛋白帮助下进行胞内跨膜或长距离运输。其中,质膜H+-ATPase类蛋白参与了原花青素和黄酮醇的运输。苦荞(Fagopyrum tataricum)又称鞑靼荞麦,是我国荞麦的主要栽培种之一。苦荞富含以芦丁为主的黄酮类物质,其黄酮转运相关机制尚不明晰。本研究以苦荞为材料,对质膜P-type H+-ATPase的FtAH4L基因进行克隆和序列分析,并分析不同光质刺激、冷胁迫和茉莉素诱导对FtAH4L基因表达和黄酮含量的影响,为进一步研究苦荞黄酮合成、转运和定位提供参考。主要研究结果如下：1.采用CODEHOP法设计简并引物,通过同源克隆和RACE技术,获得了一条苦荞ATPase基因家族基因。序列分析表明,该基因为苦荞FtAH4L(autoinhibited H+-ATPase isoform 4 like)基因,cDNA全长3398bp, ORF为2865bp,编码965个氨基酸残基,GenBank的登录号为KF955601。Blast-P同源比对分析表明,FtAH4L与其他植物的ATPase4的氨基酸相似度在85%-89%之间,具有质膜ATPase典型的跨膜结构区与ATP结合功能域,分类上归属于P-type ATPase,与拟南芥的黄酮转运相关的AHA10分为一类。2.采用冷白色荧光、白色LED光、红色LED光、蓝色LED光和UV-B五种光质对芽期苦荞进行光照培养,分析了子叶和胚轴中FtAH4L基因表达量和黄酮含量的变化情况。结果表明：五种光照下,子叶中FtAH4L表达量和黄酮含量的影响不显著(P>0.05)；而在胚轴中,各种光质刺激会显著增加FtAH4L表达量和黄酮含量(P<0.05),且LED蓝色光与UV-B的照射具有更明显的作用,FtAH4L表达量和黄酮含量均极显著上升(P<0.01)。3.在冷胁迫后,芽期苦荞的胚轴和子叶的FtAH4L表达量和黄酮含量均极显著上升(P<0.01),二者呈正相关。4.茉莉素诱导下,芽期苦荞子叶和胚轴中FtAH4L表达量变均表现为随时间变化先升高后略有降低,在诱导10h达到最大值,均比诱导前极显著上调(P<0.01);黄酮含量则从诱导4h起极显著升高(P<0.01),均在诱导的第10h达到最大值。统计学分析表明,茉莉素诱导下,苦荞FtAH4L表达量与黄酮含量呈正相关。在各种光刺激、冷胁迫与茉莉素诱导下,芽期苦荞中FtAH4L在子叶中的相对表达量显著低于胚轴(P<0.05),但子叶中的FtAH4L对于冷胁迫与茉莉素诱导的应答反应显著高于胚轴,表达量升高明显(P<0.05)。统计学分析表明,子叶中的FtAH4L基因表达量与黄酮含量无明显相关性,而胚轴中的FtAH4L基因表达量与黄酮含量呈正相关。以上表明,FtAH4L很有可能参与了苦荞对光刺激、冷胁迫和茉莉素诱导等系列反应,并介导了苦荞各组织黄酮的积累过程,且苦荞胚轴与子叶中可能存在不同的光反应与抗逆机制。