苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase,PAL）由多基因家族编码,是花青素等多酚物质合成途径的起始酶,对其合成具有调控作用。本研究以紫化茶树武夷奇种C18茶树为材料,采用RACE技术克隆获得CsPAL基因cDNA,命名为CsPAL3（登录号为KY865305）,分析其生物信息学特征,并检测不同叶色茶树品种（系）中的花青素总量及茶树PAL家族成员基因的表达情况。结果表明,获得CsPAL3基因全长cDNA为2β518βbp,包含一个完整的2β130βbp开放阅读框（Open Reading Frame,ORF）,编码709个氨基酸。序列分析表明,该基因编码的蛋白质为稳定亲水性蛋白,预测分子量为77.40βkD,理论等电点为6.26;Blast分析序列发现CsPAL3与芒果的MiPAL相似性最高,为87%。而在同源进化树分析中与芍药的PiPAL亲缘关系较近。紫化茶树的花青素总量和CsPALa、CsPALc、CsPAL3（CsPALe）基因表达量均高于常规绿叶茶树和白化茶树。这表明茶树CsPALa、CsPALc、CsPAL3（CsPALe）基因上调表达可能促进茶树花青素合成积累,使得茶树叶片呈现紫色。
唐秀华
,
周喆
,
唐琴
,
陈佳佳
,
谢凤
,
洪瑶新
,
黄诗林
,
陈志丹
,
孙威江
. 茶树CsPAL3基因cDNA全长克隆及其表达分析[J]. 茶叶科学, 2018
, 38(1)
: 33
-42
.
DOI: 10.13305/j.cnki.jts.2018.01.004
The phenylalanine ammonia-lyase (PAL) belongs to a multi-gene family. PAL is the first enzyme in the flavonoid biosynthetic pathway, which plays a key role in regulating flavonoid biosynthesis. The full length cDNA sequence of one phenylalanine ammonia-lyase (CsPAL) gene was obtained from purple tea cultivar Wuyi Qizhong C18 (Camellia sinensis) by rapid amplification of cDNA ends PCR(RACE-PCR) and named as CsPAL3 (GenBank accession no. KY865305). The full-length cDNA of CsPAL3 was 2β518βbp, with an ORF of 2β130βbp, which encodes a protein of 709 amino acids. Bioinformatics analysis showed it is a stable hydrophilic protein, with the predict with the predict molecular and theoretic isoelectric points of 77.40 kD and 6.26. Blast analysis indicated that CsPAL3 had the highest similarity (87%) with homologue gene in Mangifera indica,and had the closest genetic relationship with homologue gene in Paeonia lactiflora according to phylogenetic tree analysis. The total anthocyanin contents and the expression of CsPALa, CsPALc, CsPAL3 in the purple shoots of tea plants were significantly higher than the green and white tea plants. It suggests that the enhanced expression levels of CsPALa, CsPALc, CsPAL3 genes might promote the accumulation of anthocyanins, thereby lead to the purple color in tea plants.
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