农业生物技术学报

作者：唐建民, 齐力旺, 郎美容, 张文林, 兰建彬, 李洪雷, 李哲馨

单位：1 重庆文理学院 园林与生命科学学院/特色植物研究院/重庆市特色植物产业协同创新中心/重庆市经济植物生物技术重点实验室,重庆 402160;2 中国林业科学研究院 林业研究所 细胞生物学实验室,北京 100091

关键词：生姜,基因克隆,6-姜酚,表达分析,

基金：重庆市自然科学基金(cstc2019jcyj-msxmX0697); 重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN201901302)

姜(Zingiber officinale)是药食兼用的高附加值特色经济植物。姜辣素是生姜的主要呈味物质和药用核心成分,6-姜酚则是姜辣素的主要成分。本研究以川渝特色姜品种竹根姜的根状茎为材料,采用液相色谱质谱联用(liquid chromatograph-mass spectrometer, LC-MS)技术检测姜辣素各主要成分的含量;克隆了6-姜酚生物合成途径苯丙氨酸氨裂解酶(phenylalanine ammonia lyase, PAL)、肉桂酸在肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase, C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase, 4CL)以及咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(caffeoyl-CoA-O-methyltransferase, CCoAOMT/CCOMT) 4个酶基因的cDNA序列(GenBank No. MN887496, MN887498, MN887497, MN887499);利用qRT-PCR技术检测4个基因在竹根姜不同发育阶段的表达量;并对各基因的表达量与6-姜酚增量进行相关性分析。结果表明,6-姜酚在竹根姜播种后1个月材料中极速积累,并在后期发育阶段少量增加;PAL、C4H、4CL及CCoAOMT基因均在竹根姜播种后1~2个月高表达,与6-姜酚合成存在相关规律;相关性分析结果显示,在PAL、C4H、4CL、CCoAOMT等4个酶基因中,CCoAOMT的表达与6-姜酚合成存在显著正相关性(P<0.05),说明6-姜酚的合成存在阶段特异性,CCoAOMT基因与6-姜酚合成存在正向调控关系。该研究结果将为后期研究6-姜酚合成相关酶基因的功能提供重要基因资源。

来源：2021年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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