‘圣心’杧果实TPS13基因表达分析及酶功能验证

摘要

为了探索‘圣心’杧品种中萜烯合酶基因功能，本研究以‘圣心’杧果肉为实验材料，利用同源克隆技术克隆到一个具有产生萜烯类物质功能的基因，并在原核表达体系中诱导纯化出该基因的蛋白，添加前体物质进行酶促反应后，通过气相色谱质谱联用（GC-MS）上机检测该基因的产物。结果表明，在‘圣心’杧果肉中进行扩增得到一个产生萜烯类物质的基因，命名为TPS13，该基因长度在1 692 bp，编码563个氨基酸，通过在线网站预测TPS13属于亲水性，不稳定蛋白，理论等电点（pI）值为5.51，说明该蛋白为酸性蛋白。通过对其结构域预测分析：TPS13蛋白的第52～540位氨基酸区间内包含一个天冬氨酸基序的cd00684结构域，属于Ⅰ类萜烯环化酶超家族。酶活性鉴定表明，该基因无法与底物GPP、FPP和GGPP生成产物，具有催化单萜类底物（NPP）生成产物柠檬烯以及α-松油醇。本试验结果为进一步研究杧果萜类物质提供参考依据。