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‘火把梨’(Pyrus pyrifolia Nakai cv.Huobali)是云南本地的砂梨品种,云南本地把所有的红皮梨统称‘火把梨’,其红色果皮表型能稳定遗传,而梨果实着色最关键的因素是花色素苷的合成。花色素苷(anthocyanins)是类黄酮合成途径的有色末端产物,由花色素和糖构成,是植物重要的次生代谢产物,也是一种广泛存在于被子植物表皮细胞液泡中的水溶性色素,赋予植物花、叶、果实、果皮等器官各种色泽,而着色良好的红皮梨商业价值会更高。从分子生物学角度研究花色素苷的合成调控机制具有重要意义。该研究从云南特有‘火把梨’中克隆了与花色素苷生物合成相关的UDP-葡萄糖:类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶(UFGT),以及WD40(WD基元,Trp-ASP)和bHLH的cDNA序列,从文山红雪梨中克隆了转录因子MYB(带有色氨酸的转录因子家族),并采用qRT-PCR技术,以Actin基因为内参,对MYB基因在文山红雪梨幼叶、花、果皮以及种子中的表达进行了分析。1.以云南‘火把梨’为试验材料,用同源克隆的方法,克隆得到UFGT基因的cDNA片段,测序结果经拼接得到长1465bp的片段,编码479个氨基酸。BLAST同源比对显示,与苹果(Malusdomestica,BAI44431)、克莱门柚(Citrus clementina,XP006443177)、葡萄(Vitis vinifera,XP002270947)UFGT氨基酸同源相似性分别是99%、97%、96%;功能域分析发现该蛋白含有一个GT1GtfLike功能域和一个GlycosylTransferaseGTBtype超基因家族。该基因无跨膜结构,不存在信号肽,属于非分泌蛋白,定位在胞液。UFGT蛋白质二级结构的主要结构元件是α-螺旋和无规则卷曲;基于Swiss Model的Ramachandran图显示,该蛋白空间结构较稳定,且空间障碍较小。2.以云南‘火把梨’为试验材料,采用同源克隆的方法,克隆得到了WD40基因片段,测序以后进行序列拼接,获得长度为1126bp的cDNA片段。包含一个完整的开放阅读框,编码371个氨基酸;对氨基酸序列进行比对分析,与桃(Prunus persica,XP007215608)、草莓(Fragariavesca subsp. Vesca,XP004304579)、毛果杨(Populus trichocarpa,XP002321066)、葡萄(Vitis vinifera,NP001268006)WD40在氨基酸水平上的同源性分别是94%、93%、92%、91%。WD40蛋白属于亲水性蛋白质,定位于细胞质基质,属于非分泌型蛋白。含有一个信号传导的WD40功能域,三级结构预测评价分析显示该蛋白质空间构象稳定。3.以云南‘火把梨’为试验材料,采用同源克隆的方法,克隆得到了bHLH基因片段,测序以后进行序列拼接,获得长度为1947bp的cDNA片段。编码581个氨基酸;对氨基酸序列进行比对分析,与苹果(Malus domestica,ABB84474)、碧桃(Prunus persica,XP007220209)、草莓(Fragaria vesca subsp. vesca,XP004308377)bHLH氨基酸序列的同源性分别是95%、95%、78%、。属于不稳定蛋白,整个多肽链表现为亲水性,属于亲水性蛋白质。含有两个典型的卷曲螺旋结构,其中HR2的置信值非常高,经分析是七肽重复区。该蛋白三维结构构象稳定,含有一个bHLH-MYC-N超家族和一个bHLH超基因家族。3.以文山红雪梨为试验材料,通过同源克隆方法,克隆得到MYB基因的cDNA全长,序列号为KF601227。生物信息学分析表明:MYB基因cDNA全长1551bp,编码244个氨基酸。该基因与梨中已知的MYB10(ADN26574)及R2R3MYB(ABX71487)的氨基酸序列的同源性分别为100%、98%,与白梨(Pyrus x bretschneideri,EU153577)MYB,苹果(Malus domestica,AB744001),山楂(Mespilus germanica,EU153574),皇家嘎啦(RoyalGala,EU518249)的氨基酸序列的同源性分别为97%、95%、93%、92%。该蛋白具有两个DNA结合位点,两个SNAT超基因家族。MYB在幼叶、花瓣、果皮和种子等含有花色素苷的器官中均有表达。