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坛紫菜（Pyropia haitanensis）中的萜类物质对于其品质优良具有重要作用，萜类及其衍生物在植物的生长发育、激素合成、光吸收、光保护以及抗逆性上发挥不可替代的作用。牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶（Geranylgeranyl diphosphate synthase，GGPS）和八氢番茄红素脱氢酶（Phytoene dehydrogenase，PDS）是萜类代谢合成途径中的关键酶。 本研究以坛紫菜为材料，运用RT-PCR和RACE的方法首次克隆出坛紫菜GGPS基因全长序列， GenBank数据库中登录号：MG431996。PhGGPS全长1416bp，编码区长795bp，共编码264个氨基酸，5UTR（非编码区）序列长493bp， 3UTR序列长128bp。预测蛋白分子量大小为27.367 kDa，理论等电点为5.00，甘氨酸和亮氨酸含量较高，平均GRAVY是0.213，推测PhGGPS蛋白是一种疏水性稳定蛋白。推测其蛋白二级结构中，主要以α-螺旋结构为主，α-螺旋占比53.79%，延伸链和无规则卷曲分别占二级结构的17.42%和18.94%，β-折叠占比最少，β-折叠占比9.85%。进行同源物种氨基酸序列比对，与脐形紫菜、赫氏圆石藻、杜氏盐藻、莱因衣藻氨基酸相似性分别为95%、66%、60%、60%。 首次克隆出坛紫菜PDS基因全长序列，GenBank数据库中登录号：MG431995。PhPDS全长2081bp，编码区长1692bp，5UTR（非编码区）序列长225bp，3UTR长164bp，编码563个氨基酸。预测其蛋白分子量大小为60.67 kDa，理论等电点为5.89，丙氨酸、亮氨酸甘氨酸含量较高，平均GRAVY是0.001，推测坛紫菜PDS蛋白是一种疏水性稳定蛋白，预测分析坛紫菜PDS蛋白具有一个转运肽长度为51。二级结构主要以α-螺旋结构和无规则卷曲为主，α-螺旋占36.23%，无规则卷曲占36.23%，延伸链占二级结构的17.23%，β-折叠所占比例最小，β-折叠占10.30%。进行同源氨基酸序列比对，与条斑紫菜、脐形紫菜、角叉菜、聚球藻氨基酸相似性分别为95%、92%、73%、69%。 本实验首次用MeJA、BR、ABA、SA处理坛紫菜，探究其萜类代谢关键酶基因表达量差异。通过坛紫菜叶状体与丝状体世代GGPS基因表达量比较，发现两者表达量差异不大；200uM的MeJA处理下PhGGPS基因表达量是对照组的7.34 ± 0.348倍；在100uM的ABA处理下PhGGPS基因表达量均显著性增高，上调了4.13 ± 0.295倍；而100uM的SA处理下PhGGPS基因表达水平均有显著性提高，比对照组上调了5.12 ± 0.777倍；10uM的BR处理下PhGGPS基因表达量提高，是对照组的4.12 ± 0.214倍。PhPDS基因在两世代表达量则存在显著性差异，丝状体PDS基因表达量是叶状体的6.53 ± 0.799倍；200uM的MeJA处理下PhPDS基因表达量是对照组的3.14 ± 0.247倍；100uM的ABA处理下PhPDS基因表达量比对照组上调了3.4 ± 0.066倍；100uM的SA处理下PhPDS基因表达水平均有显著性提高，比对照组上调了3.02 ± 0.487倍；10uM的BR处理下PhPDS基因表达量是对照组的2.28 ± 0.352倍。相同试剂浓度处理下，对坛紫菜类胡萝卜素进行测定，发现实验处理组提取测得的类胡萝卜素含量相比对照组有不同程度提高。以此表明萜类代谢相关基因上调，其终产物之一类胡萝卜素含量会增加。