【摘 要】
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从18个柑橘品种中克隆角鲨烯合成酶(squalene synthase,SQS)基因,分析其序列和表达特性,通过遗传转化研究该基因在柑橘类柠檬苦素生物合成过程的作用.结果 表明,除了\'融安金柑\'和\'小果罗浮\'外,SQS基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)为1242bp,编码413个氨基酸.序列比对发现,18个品种的氨基酸序列保守性为97.1％～100％,\'小果罗浮\'\'融安金柑\'和\'4号宜昌橙\'等品种在CDS区第14位碱
【机 构】
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西南大学/中国农业科学院柑桔研究所,国家柑桔工程技术研究中心,重庆400712
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从18个柑橘品种中克隆角鲨烯合成酶(squalene synthase,SQS)基因,分析其序列和表达特性,通过遗传转化研究该基因在柑橘类柠檬苦素生物合成过程的作用.结果 表明,除了\'融安金柑\'和\'小果罗浮\'外,SQS基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)为1242bp,编码413个氨基酸.序列比对发现,18个品种的氨基酸序列保守性为97.1％～100％,\'小果罗浮\'\'融安金柑\'和\'4号宜昌橙\'等品种在CDS区第14位碱基发生G/C非同义突变.系统进化树显示,\'小果罗浮\'\'融安金柑\'和\'4号宜昌橙\'的SQS具有较近的遗传距离.qRT-PCR结果表明,柑橘SQS基因在花中的表达水平最高,成熟茎中其次,幼嫩茎、根和叶片中再次,幼果中最低.\'琯溪蜜柚\'不同发育时期种子中SQS基因表达水平与类柠檬苦素含量呈极显著正相关.4株SQS基因干扰的\'锦橙\'株系(SiN-1～SiN-4)叶片中的SQS基因表达水平为对照的61.00％～79.00％;柠檬苦素含量为对照的35.83％～ 81.56％;SiN-1和SiN-2叶片中的诺米林含量分别为对照的80.11％和94.94％,而SiN-3和SiN-4中的诺米林含量分别比对照提高52.76％和35.30％.SQS基因干扰植株中控制三萜类和甾醇类生物合成的氧化鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclase,OSC)基因出现差异性调控,大多数OSC基因的表达水平降低.以上结果表明,SQS是控制类柠檬苦素、三萜类和植物甾醇类物质生物合成的关键基因,能显著影响类柠檬苦素化合物的生物合成.
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