不结球白菜花青苷合成转录因子基因 BcEGL3 的克隆及沉默分析

目的本文旨在探究BcEGL3基因在不结球白菜紫色材料和其绿色突变体中的特性及其调控功能。 方法以不结球白菜紫色自交系NJZX1-3和其绿色突变体NJZX1-0为材料，克隆BcEGL3基因；构建表达载体pRI101-BcEGL3，进行亚细胞定位；构建沉默载体pTY-BcEGL3，分析材料中花青苷含量变化，以及BcEGL3、BcDFR基因在NJZX1-3、NJZX1-0、pTY-S和pTY-BcEGL3植株的基因表达量；对NJZX1-3进行遮光处理，分析遮光后花青苷的积累以及BcEGL3基因的转录水平变化。 结果从NJZX1-3和NJZX1-0中克隆所得EGL3基因序列完全相同，序列长1 821 bp，含1个1 818 bp的开放阅读框（ORF），编码606个氨基酸，将其命名为BcEGL3。蛋白结构分析表明，EGL3蛋白属于bHLH-MYC-N超家族，其蛋白结构较为简单。进化树结果表明，BcEGL3蛋白与大白菜BraEGL3关系最近，同源性高达99.9%。亚细胞定位结果显示，BcEGL3蛋白定位于细胞核中。基因沉默结果表明，与NJZX1-3相比，转pTY-BcEGL3或pTY-S植株叶片紫色变浅，且对应花青苷含量降低。RT-qPCR结果表明，BcEGL3和BcDFR基因在转pTY-BcEGL3植株中的相对表达量低于转pTY-S植株和NJZX1-3植株，同时植株叶片颜色由紫色转为绿色，花青苷含量明显降低，但总叶绿素含量及类胡萝卜素含量无明显变化。遮光处理5 d后不结球白菜叶片中花青苷的含量比对照下降68%，且11 d时叶片中花青苷含量降幅最大。另外，遮光后BcEGL3基因相对表达量呈下降趋势，与对照相比14 d时下降幅度最大。 结论BcEGL3蛋白定位于细胞核，BcEGL3基因沉默可以抑制叶片中花青苷的合成，且与BcDFR基因的表达密切相关，因此在不结球白菜花青苷的合成过程中BcEGL3基因起重要作用。