基于启动子区序列多态性及甲基化特征分析丹参SmCPS1基因的表达调控机制

发布时间：2025-07-09 00:48

　　丹参（Salvia miltiorrhiza Bge.）柯巴基焦磷酸合酶1（SmCPS1）基因是编码丹参酮类成分生物合成途径下游部分的第一个关键酶基因,其表达调控对丹参酮类成分含量的积累至关重要。有关其表达机制的研究对丹参良种选育和丹参酮类成分的生物合成研究具有重要意义。作为决定基因时空特异性表达的主要因素之一,启动子上的序列变化和甲基化修饰均可能改变基因的表达模式。因此,本研究试从（1）不同遗传背景丹参SmCPS1基因启动子序列多态性（2）丹参根、茎和叶中SmCPS1基因启动子序列甲基化特征这两个角度探究SmCPS1基因表达调控机制。主要结果如下:（1）丹参SmCPS1基因启动子区序列含有较编码区更丰富的多态性且有些多态性位点处于转录因子结合位点的关键位点,如:MIKC_MADS、C2H2、ARR-B、CPP、MYB、AP2、MIKC-MAC、TCP、Dof和TATA-box;这些位点对应的转录因子涉及植物器官如花、种子的形成,参与碳代谢途径中的基因光调控过程,响应赤霉素、生长素以及盐、冷和旱胁迫等过程。（2）不同遗传背景丹参中SmCPS1基因表达量不同,且Mant...

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图1.SmCPS1不同区域的序列多样性

SmCPS1序列多态性分布图如图2所示。图2SmCPS1序列多态性分布图。

图2 SmCPS1序列多态性分布图。

图1.SmCPS1不同区域的序列多样性2.2.3丹参SmCPS1启动子区元件预测结果

图3.位于SmCPS1启动子区的转录因子结合位点所对应的转录因子家族数量统计

在所测启动子区范围内,共预测出由81个转录因子和117个转录因子结合位点组成的33个调控区（表4）。合并同具有重叠区域的同家族转录因子后发现,SmCPS1启动子区分布了23个不同的转录因子家族（图3）。MIKC_MADS和Dof家族的转录因子分布数量最多（各8....

图4.基于SmCPS1序列多态性位点,Neighbor-Joining法聚类结果

功能性多态性位点如表6所示。位于启动子上功能性多态性区域的有12个。其中插入/缺失型突变3个。串联重复型突变4个,其余为单碱基突变型变异。位于外显子、内含子上的突变均为单碱基替换型突变。其中位于外显子上的有3个,位于内含子上的有2个。图5.不同遗传背景丹参原引种地点分布图

本文编号：4056877