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烟草苯丙氨酸基因NtPAL的克隆及功能分析
2025年
【背景和目的】烟草苯丙氨酸参与苯丙氨酸代谢途径,不仅跟烟叶香气品质相关,而且对烟草抗病、抗逆等防御功能也有影响。为鉴定苯丙氨酸参与烟草抗花叶病途径的基因功能。【方法】采用同源克隆的方法,在栽培烟草红花大金元中克隆了苯丙氨酸基因NtPAL,利用生物信息学方法分析NtPAL蛋白结构和进化关系。采用CRISPR/cas9基因编辑技术获得NtPAL基因编辑植株PAL-KO,在植株成熟期测定多酚含量和苯丙氨酸活性。利用本氏烟草瞬时表达系统,进行NtPAL亚细胞定位分析。【结果】烟草NtPAL基因的全长CDS序列为2016bp,编码一个由671个基酸组成的PAL蛋白。NtPAL含有典型的苯丙氨酸结构域PLN02457,是一个新的烟草NtPAL基因。亚细胞定位实验表明NtPAL定位在细胞核区域。与对照植株相比,编辑植株PAL-KO对烟草花叶病毒(TMV)的抗性降低,成熟期叶片中新绿原酸、莨菪亭、隐绿原酸、绿原酸及芸香苷5种多酚含量均显著升高,苯丙氨酸活性降低。【结论】烟草NtPAL通过调控多酚含量与苯丙氨酸活性响应烟草花叶病抗性。该研究结果为深入阐明NtPAL在烟草抗病性增强和遗传改良方面的潜力奠定了理论基础。
许力许永向海英黄海涛米其利陈钰栋蒋佳芮李雪梅高茜
关键词:烟草亚细胞定位基因功能抗病性
百蕊草苯丙氨酸基因的克隆与表达分析
2025年
苯丙氨酸(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)是百蕊草(Thesium chinense Turcz.)中黄酮类成分合成调节的关键基因,为了百蕊草PAL(TcPAL)基因编码蛋白的理化性质和表达模式,以百蕊草茎和叶部位为主要材料,采用逆转录PCR(RT-PCR)法扩增其PAL基因,获得该基因的编码序列(CDS),并进行生物信息学分析;利用荧光定量(RT-qPCR)技术检测PAL基因在不同组织部位的表达模式。结果显示,扩增后的PAL的CDS全长为1674 bp,编码557个基酸,分子量为64.10 kD,等电点为6.06。其编码蛋白是一类稳定的亲水性蛋白,含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸3个磷酸化位点,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主,具有典型的苯丙氨酸和组氨酸保守结构域。空间结构模型显示其为同型四聚体,每个单体由3个结构域组成,其保守结构域含有PAL家族的保守序列和Ala-Ser-Gly三肽活性中心。荧光定量结果显示TcPAL基因在百蕊草叶和茎中表达较高,根中表达较少。本研究为深入研究TcPAL基因参与百蕊草黄酮类物质合成和积累的分子机制提供理论依据。
张文香杨再琴潘柔柔罗倩倩吴超曹剑锋
关键词:百蕊草基因克隆
一种苯丙氨酸基因RkPAL及其应用
本发明公开了一种苯丙氨酸基因RkPAL,分离自红冬孢酵母(Rhodosporidium kratochvilovae)YM25235,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,该基因编码的基酸序列如SEQ ID ...
张琦牛丹鹏陈媛邱婧雯
一种苯丙氨酸基因pal的新用途
本发明公开一种苯丙氨酸基因pal的新用途,即其在提高酵母菌乙醇产量或色醇产量中的应用,苯丙氨酸基因pal的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,本发明在酿酒酵母KMLY1‑2菌株中对基因pal进行敲除,结...
罗义勇罗桦俊宋春霞
何首乌苯丙氨酸基因FmPAL及其编码产物和应用
本发明属于基因工程技术领域,涉及一类何首乌苯丙氨酸基因FmPAL及其编码产物与应用,所述何首乌苯丙氨酸基因FmPAL,该基因具有SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的核苷...
彭华胜赵玉姣杨正阳程铭恩尹旻臻
一种烟草苯丙氨酸基因NtPAL调控多酚含量及抗病性的应用
本发明公开了一种烟草苯丙氨酸基因NtPAL调控多酚含量及抗病性的应用,该基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,包括2016bp个碱基。本发明通过在正常条件下,生长过程中进行NtPAL基因编辑植株与对照植株花叶...
许力许永高茜黄海涛蒋佳芮米其利杨文武李晶李雪梅
百合苯丙氨酸基因LhSorPAL1及应用
本发明公开百合苯丙氨酸基因LhSorPAL1及应用,涉及基因工程技术领域。所述LhSorPAL1的核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1所示;本发明从‘索邦’百合感染灰霉病转录组数据库中筛选得到,通过克隆LhSo...
刘道凤左如梦谭丽君洪朝阳柴楠眭顺照
百合苯丙氨酸基因LhSorPAL2及应用
本发明公开百合苯丙氨酸基因LhSorPAL2及应用,涉及基因工程技术领域。所述LhSorPAL1的核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1所示;本发明从‘索邦’百合感染灰霉病转录组数据库中筛选得到,通过克隆LhSo...
刘道凤左如梦柴楠谭丽君眭顺照
一种苯丙氨酸基因pal的新用途
本发明公开一种苯丙氨酸基因pal的新用途,即其在提高酵母菌乙醇产量或色醇产量中的应用,苯丙氨酸基因pal的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,本发明在酿酒酵母KMLY1‑2菌株中对基因pal进行敲除,结...
罗义勇罗桦俊宋春霞
何首乌苯丙氨酸基因FmPAL及其编码产物和应用
本发明属于基因工程技术领域,涉及一类何首乌苯丙氨酸基因FmPAL及其编码产物与应用,所述何首乌苯丙氨酸基因FmPAL,该基因具有SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.3所示的核苷...
彭华胜赵玉姣杨正阳程铭恩尹旻臻

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