【摘 要】
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羟基丙酮酸还原酶（Hydroxypyruvate Reductase,HPR）是光呼吸途径中的一个关键酶,其产物甘油酸进入叶绿体后被催化生成3-PGA,作为Calvin循环的底物被利用。我们从中国石竹（Dianthus chinensis）转录组测序数据中,获得了一个注释为HPR的基因,Dch HPR1（基因登录号ON229038）,采用TRV介导的VIGS对其功能进行了鉴定,并对其基因表达谱、酶
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羟基丙酮酸还原酶（Hydroxypyruvate Reductase,HPR）是光呼吸途径中的一个关键酶,其产物甘油酸进入叶绿体后被催化生成3-PGA,作为Calvin循环的底物被利用。我们从中国石竹（Dianthus chinensis）转录组测序数据中,获得了一个注释为HPR的基因,Dch HPR1（基因登录号ON229038）,采用TRV介导的VIGS对其功能进行了鉴定,并对其基因表达谱、酶活性、花色素苷含量、还原糖含量及ATP含量进行了分析,主要结果如下:1.该基因大小为1632 bp,包含759 bp的开放阅读框,编码252个氨基酸;该基因推测的氨基酸序列与其他7种植物中的HPR序列相似性达到71.26%。2.构建p TRV2/Dch HPR1表达载体,用含重组质粒的农杆菌菌液侵染中国石竹离体花蕾后,花瓣颜色整体变淡,其中花环内部的颜色明显变浅;花瓣花环内部的Dch HPR1表达量比对照的下降了25.73%,酶活性是对照的0.45倍,花色素苷含量、还原糖含量及ATP含量均显著低于对照的;花瓣花环外部的Dch HPR1表达量比对照的下降了4.81%,酶活性是对照的0.86倍;花色素苷含量、还原糖含量及ATP含量均显著低于对照的。表明该基因与中国石竹花色有关。3.进一步分析发现,随中国石竹花蕾发育,Dch HPR1的表达量略有增加,但酶活性、花色素苷含量、还原糖含量和ATP含量均表现为显著增加。4.3种中国石竹花色中,白边紫心花和紫花的Dch HPR1表达量分别是白花的0.68倍和1.37倍;酶活性、花色素苷含量、还原糖含量和ATP含量均表现为紫花中的最高,且显著高于白花中的。5.中国石竹不同器官中,Dch HPR1表达量、酶活性和ATP含量均在叶中的最高,且显著高于花中的;花色素苷含量和还原糖含量均在花中的最高,且显著高于叶中的。综上所述,Dch HPR1与中国石竹花色有关,抑制该基因表达,会引起花色素苷含量、还原糖含量和ATP含量显著下降。
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