园艺学报 ›› 2017, Vol. 44 ›› Issue (11): 2075-2088.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0678
张建成,高利敏,王鹏飞,杨淑一,郑 斌,王裕添,杜俊杰*
ZHANG Jiancheng,GAO Limin,WANG Pengfei,YANG Shuyi,ZHENG Bin,WANG Yutian,and DU Junjie*
摘要:
利用RACE 技术和RT-PCR 相结合,从欧李[Cerasus humilis(Bge)Sok]果实中克隆获得长
度为1 798 bp 的番茄红素β–环化酶(lycopene β-cyclase)基因ChLCYb 的cDNA 全长序列,开放读码框
为1 515 bp,编码503 个氨基酸。序列分析发现,ChLCYb 具有植物LCYb 保守区(Plant LCYb conserved
region)、FAD/NAD(P)结合区(Dinucleotide-binding signature)、“Cyclase motif 1”、“Cyclase motif 2”
和“lycopene β-cyclase motif”等典型结构特征,在N–端存在1 ~ 84 个氨基酸残基组成的转运肽信号序
列,在85 ~ 106、209 ~ 227、373 ~ 391 和460 ~ 480 氨基酸区域包含4 个跨膜结构域。荧光定量PCR 结
果表明,ChLCYb 在叶中表达量最高,其次是幼果,在根中最低;在欧李果实发育过程中,果皮中ChLCYb
表达量高于果肉,果皮中ChLCYb 表达量先升高,在花后90 d 左右表达量最高,然后呈缓慢下降趋势,
而果肉中ChLCYb 表达量相对平稳。ChLCYb 表达模式与果皮和果肉中β–胡萝卜素含量的积累呈显著正
相关(r = 0.824 和r = 0.712,P < 0.05)。利用大肠杆菌工程菌体系诱导表达了ChLCYb 蛋白,并证实其
可催化工程菌株中番茄红素向β–胡萝卜素转化,其转化效率达71.22%。在番茄中超量表达ChLCYb 促
进果实中番茄红素向β–胡萝卜素的转化和积累,转基因株系L-11 号果实中的β–胡萝卜素含量高达
692.18 μg · g-1 DW,是非转基因对照的4.42 倍。