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香雪兰(Fressia hybrida)属鸢尾科香雪兰属多年生球根草本花卉植物,其花色艳丽、花香浓郁,是深受人们喜爱的切花之一。查尔酮合成酶(Chalcone synthase,CHS)是花色苷生物合成代谢途径的第一个关键酶,与植物花色的形成密切相关。本实验克隆了香雪兰CHS基因的cDNA序列和DNA序列,为植物花色研究奠定基础。主要结果如下:1.从红花香雪兰花瓣cDNA文库中随机挑取单克隆进行单向测序,得到165个序列,去除低质量和载体污染序列后共获得137个有效序列,序列长度在370-730bp之间。序列拼接后生成85个单拷贝序列,将85个序列用NCBI的blastx程序和EBI的fastx程序与蛋白质数据库进行比对后,有79个序列比对出同源蛋白,占序列的93%。在比对出的同源蛋白中,有4个蛋白与花色形成相关。其中一个蛋白为查尔酮合酶,相对应的cDNA片段为香雪兰查尔酮合酶基因cDNA 3’端序列。其余6个序列未比对出同源性基因,推断这6个序列为新的基因片段,可能是香雪兰中特异性表达的基因。2.以红花香雪兰花瓣为实验材料,通过香雪兰花瓣cDNA文库的EST分析及RACE技术克隆了香雪兰CHS基因的cDNA序列,命名为FhCHS,Genbank登录号为JF732897。序列分析表明该序列长为1240bp,开放阅读框长1170bp,推测其编码389个氨基酸。预测其编码蛋白分子量为42.6kDa,等电点为5.74。FhCHS氨基酸序列的同源性和系统发育树分析表明,FhCHS基因是植物查尔酮合酶基因家族中的一个新成员。3.以香雪兰基因组DNA为模板,克隆了香雪兰CHS基因DNA序列,该序列全长为1369bp,Genbank登录号为JF732898。序列分析表明,该DNA序列包含一个内含子和两个外显子,这是CHS基因的一个典型特征。内含子长为129bp,位于第60位半胱氨酸密码子的内部,内含子两端的剪切位点符合GT-AG法则。4.构建了FhCHS的重组原核表达载体pET28a-FhCHS,大肠杆菌表达的重组蛋白分子量(约44kDa)与理论分子量相符。对蛋白表达条件进行优化后得出:IPTG诱导浓度为0.4mM,诱导时间为4.5h时,FhCHS蛋白在大肠杆菌中的表达量较高。