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三七PnbHLH23基因,對于調控三七花中的代謝物質合成有什麼影響? 三七是五加科人參屬多年生草本植物,具有很高的藥用價

作者:初八沒煩惱

三七PnbHLH23基因,對于調控三七花中的代謝物質合成有什麼影響?

三七是五加科人參屬多年生草本植物,具有很高的藥用價值,這是由于三七花中不但含有更高含量的皂苷,還含有黃酮類、多糖,氨基酸等多種有益代謝物。

bHLH基因對多種植物的代謝物質的合成均發揮重要的作用,然而是否能調控三七花發育過程中的代謝物質合成尚未可知。

為了研究bHLH基因在三七花中的功能,本研究克隆出bHLH基因,将其命名為PnbHLH23,該基因的全長為762bp,編碼253個氨基酸,但該基因編碼蛋

白僅有螺旋—環—螺旋(HLH)區域,缺少DNA結合域,屬于非典型bHLH蛋白。

利用線上工具ProtParam對PnbHLH23蛋白進行分析,結果顯示PnbHLH23蛋白的分子式為C1259H2033N341O407S6,分子品質約為28.65kD,原子總數為4046,理論等電點為5.14,推測PnbHLH23蛋白為酸性蛋白。

帶負電荷的氨基酸殘基數量為41,帶正電荷的氨基酸殘基數量為33,不穩定指數64.09,表明PnbHLH23蛋白為不穩定蛋白,脂肪系數為92.96,親水性平均系數為-0.45。

對PnbHLH23蛋白的生物資訊學進行分析,發現PnbHLH23蛋白和大多數植物中的bHLH蛋白一樣,屬于不穩定親水性蛋白質。

PnbHLH23蛋白不含信号肽并且沒有跨膜區域,不屬于分泌蛋白和膜結構蛋白,亞細胞定位顯示主要存在于細胞核中。

對PnbHLH23蛋白的二級結構進行分析,發現PnbHLH23蛋白中α-螺旋和無規則卷曲均占比44.66%,延伸鍊占比9.49%,而β-折疊隻有1.19%。

利用NCBICDSearch分析序列保守結構域,發現bHLH23蛋白具有bHLH保守結構域,該結構域的起止氨基酸位點為57~121位,符合bHLH蛋白家族的典型結構

特征。

多重序列比對和系統進化分析發現三七PnbHLH23蛋白與西洋參bHLH23蛋白的同源性最高,相似度高達99.6%,由于三七和西洋參均屬于五加科人參屬親緣關系最近,是以bHLH23蛋白的同源性最高。

同時PnbHLH23蛋白與其他植物的bHLH序列同源性也都高于65%以上,這意味着bHLH

蛋白的氨基酸序列在不同植物中具有保守性。

本研究結果表明三七PnbHLH23基因與西洋參PqbHLH23基因親緣關系最近,是以推測PnbHLH23基因可能參與調控三七花中的萜類化合物的合成。

bHLH基因在不同植物的根莖葉花中均有表達,且表達存在差異,在同一植物的不同發育階段表達量也不同,這說明該基因在不同組織器官以及同一組織器官的不同發育時期發揮了不同的功能。

這與本研究結果類似,即PnbHLH23基因在三七花的不同發育時期相對表達量不同,初開期顯著低于半開期和全開期,而全開期相較于其他時期表達量最高。

這可能是由于不同植物的開花時期不同,且不同植物的花所特有的代謝物質不同。

結論:

綜上所述,本研究推測PnbHLH23在三七花中發揮了重要作用,且可能在盛花期對次生代謝産物的合成産生重要的影響。

三七PnbHLH23基因,對于調控三七花中的代謝物質合成有什麼影響? 三七是五加科人參屬多年生草本植物,具有很高的藥用價
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