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黄酮类化合物(flavonoids)广泛存在于植物界,主要包括黄酮、黄酮醇、黄烷酮、橙酮和花色素等。现代药理学研究分析表明,许多黄酮类成分具有抗衰老、抗真菌、抗癌、降血脂和保护心脑血管等多种药理活性,成为当前植物界和医药界的研究热点。药食同源的青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. F),不仅营养丰富,而且富含以儿茶素、杨梅素、槲皮素和山奈酚的形式为代表的黄酮。4-香豆酸辅酶A连接酶位于苯丙烷类化合物生物合成途径的分支点上,催化4-香豆酸及其衍生物生成相应的硫酯酰CoA,直接参与植物次生代谢物黄酮的合成。本研究采用RT-PCR结合RACE方法,克隆了青稞4-香豆酸辅酶A连接酶基因(Hv4CL)的全长,并利用荧光定量PCR (QRT-PCR)技术对该基因在青稞胚乳发育期不同阶段及不同组织的表达情况进行研究,以期为进一步研究4-香豆酸辅酶A连接酶与青稞黄酮生物合成之间的关系提供参考。主要研究结果如下：1.根据已知禾本科植物4-香豆酸辅酶A基因保守序列设计简并引物,通过同源PCR克隆技术扩增出青稞4CL基因的cDNA保守片段。经测序及Blast分析,证实获得了青稞4CL基因300bp的保守片段。采用RACE技术扩增该基因的5’端和3’端,扩增其全长cDNA全长序列。结果表明,青稞4CL基因cDNA序列全长2107bp,其中5’端非翻译区156bp,3’端非翻译区289bp[不包括poly(A)],开放阅读框1662bp,编码553个氨基酸。2.氨基酸序列同源性分析表明,青稞4CL基因与小麦同源性最高(96%),与短二柄草、多年生黑麦草、柳枝稷、水稻、蒺藜草和玉米同源性分别为90%、87%、87%、88%、88%、86%。与其它4-香豆酸辅酶A连接酶一样,该蛋白含序列中包含2个保守的box,即AMP结合盒(box Ⅰ):SSGTTGLPKGV和box Ⅱ (GEICIRG)。3.以青稞管家基因β-actin和α-tubulin为内参基因,采用荧光定量PCR技术检测Hv4CL基因在青稞4个胚乳发育时间段茎、叶和花中的表达量。结果表明,4CL基因在青稞不同发育时期,不同组织的表达丰度不同,在茎中表达量最高,其次是叶和籽粒。籽粒中4CL基因的表达量在开花后4天最高,而后逐渐降低；茎中4CL基因的表达量则在开花后16天达到峰值；而叶中4CL基因表达量在开花后12天到16天有一个急剧升高的过程。这说明4CL基因在植物不同组织器官的表达模式有所不同。