全 文 ：第２９卷第６期
２０１１年１２月
上 海 交 通 大 学 学 报 （农 业 科 学 版）
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ）
Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．６
　Ｄｅｃ．２０１１
文章编号：１６７１－９９６４（２０１１）０６－０００１－０５　 ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１６７１－９９６４．２０１１．０６．００１
收稿日期：２０１０－１２－１５
基金项目：上海市科技兴农重点攻关项目［沪农科攻字（２００６）第２－１号］；上海市重点学科建设项目（Ｂ２０９）
作者简介：李翔（１９８６－），男，硕士生，研究方向：蔬菜遗传育种，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｘｉａｎｇ０３＠ｓｉｎｏｃｈｅｍ．ｃｏｍ；
陈火英（１９６２－）为本文通讯作者，女，博士，教授，研究方向：园艺植物资源与种质创新，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｈｙ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
茄花青素５－Ｏ糖基转移酶基因克隆与表达特征分析
李　翔，刘　杨，李怀志，王中彦，陈火英
（上海交通大学 农业与生物学院，上海２００２４０）
摘　要：以云南长紫茄果皮为实验材料，采用同源克隆技术和ＲＡＣＥ结合的方法，克隆到茄子花青
素５－Ｏ糖基转移酶基因（５ＧＴ）。该基因编码区为１　４１３ｂｐ，与矮牵牛５ＧＴ 基因序列同源性为
８７．４％。花青素含量测定和半定量ＰＣＲ结果表明，该基因在云南紫长茄的花瓣和成熟果皮中的表
达量要高于云南圆白茄；而在叶片和未成熟果皮中，２个品种的表达水平都比较低。
关键词：茄子；花青素；花青素５－Ｏ糖基转移酶；表达分析
中图分类号：Ｑ　７８６　　　　文献标识码：Ａ
Ｃｌｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ
５－Ｏ　Ｇｌｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ　ｉｎ　Ｅｇｇｐｌａｎｔ
ＬＩ　Ｘｉａｎｇ，ＬＩＵ　Ｙａｎｇ，ＬＩ　Ｈｕａｉ－ｚｈｉ，ＷＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇ－ｙａｎ，ＣＨＥＮ　Ｈｕｏ－ｙｉｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００２４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ　ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ　ｃｌｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｒａｐｉｄ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃＤＮＡ　ｅｎｄｓ（ＲＡＣＥ），ａ　ｃＤＮＡ　ｆｒａｇｍｅｎｔ　ｏｆ
５ＧＴ（ＵＤＰ－ｇｌｕｃｏｓｅ；ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　５－Ｏ　ｇＩｕｃｏｓｙＩｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）ｇｅｎｅ　ｗａｓ　ｃｌｏｎｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ　ｃｕｌｔｉｖａｒ，
Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ．Ｔｈｉｓ　ｃＤＮＡ　ｆｒａｇｍｅｎｔ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　１　４１３ｂｐ；Ｉｔｓ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｐｅｔｕｎｉａ　ｘ
ｈｙｂｒｉｄａ　５ＧＴ　ｗａｓ　８７．４％，Ｕｓｉｎｇ　Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｙｕｎｎａｎ　ｒｏｕｎｄ－ｗｈｉｔｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ　ａｓ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｅｍｉ－ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ＲＴ－ＰＣＲ　ａｎｄ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｔｅｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｔｏ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ　ｔｈｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｏｆ　５ＧＴｇｅｎｅ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｏｆ　５ＧＴｉｎ　ｔｈｅ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ－ｒｉｃｈ　ｔｉｓｓｕｅｓ，ｔｈｅ　ｐｅｔａｌｓ
ａｎｄ　ｍａｔｕｒｅ　ｆｒｕｉｔ　ｓｋｉｎｓ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ　ｗａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　Ｙｕｎｎａｎ　ｒｏｕｎｄ－ｗｈｉｔｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ
ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ｆｅｗ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｅａｖｅｓ　ａｎｄ　ｉｍｍａｔｕｒｅ　ｆｒｕｉｔ　ｓｋｉｎｓ
ｏｆ　ｂｏｔｈ　ｃｕｌｔｉｖａｒ　ｗａｓ　ｌｏｗｅｒ．
Ｋｅｙ　 ｗｏｒｄｓ： ｅｇｇｐｌａｎｔ； ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ； ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　 ５－Ｏ　 ｇｌｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ； ｇｅｎｅ　 ｃｌｏｎｉｎｇ；
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ
　　花青素是植物界中仅次于叶绿素的第２大色素
类型，决定着植物的红色、蓝色、紫色等多种颜色，已
经在矮牵牛、玉米、大豆、马铃薯等植物中深入研
究［１］。花青素的合成路径可分为２个阶段，第１阶
段合成６种花青素的前体物质，该阶段非常保守；第
２阶段进行糖基化和酰基化等修作用。在大多数作
物中，最先进行的第２阶段修饰作用是５－Ｏ糖基化
作用［２］。
茄子是一种重要的蔬菜作物，在世界范围内广
泛栽培，尤其在东亚，南亚和地中海等地区。茄子果
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实营养丰富，其抗氧化性和保健性，在众多蔬菜作物
中极为突出。茄子消费也具有很强的地域性和偏好
性特点。茄子外形指标，如果实形状、果皮颜色，果
肉颜色等，都是重要的消费性状，其中，茄子果皮颜
色的影响尤为突出。研究表明，茄子果皮的不同颜
色是由花青素决定的，其中果皮紫色主要由２种飞
燕草素的衍生物所形成，２种飞燕草素衍生物的分
子式完全一致，区别仅仅在于一个顺反异构结构的
不同［３］。而在绿色，白色品种的果皮中，较少或者根
本没有花青素［４］。但是，对于不同颜色品种中，花青
素含量差异的分子机理的研究较少。本文从茄子中
克隆出了１个５－Ｏ糖基转移酶基因，为进一步揭示
茄子品种间果色差异的机理奠定了理论基础。
１　材料与方法
１．１　材料
以本实验室保存良种茄子种质资源，云南紫长
茄（简称紫长茄）和云南圆白茄（简称圆白茄）为试
材。紫长茄品种的表型为无刺，紫茎，紫花，紫色果
实；圆白茄品种表型为多刺，绿茎，白花，白色果实。
１．２　花青素含量测定
按照Ｎｉｕ等［５］的花青素提取和测定方法对茄花
瓣，果皮和叶片组织的花青素含量进行分析。每个
测定３次重复。
１．３　ＤＮＡ和总ＲＮＡ提取及反转录
取植 株 嫩 叶，采 用 ＣＴＡＢ 法 提 取 基 因 组
ＤＮＡ［６］。总 ＲＮＡ 提取采用 ＥＺ－１０Ｓｐｉｎ　Ｃｏｌｕｍｎ
Ｔｏｔａｌ　ＲＮＡ　Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　Ｋｉｔ试剂盒（上海生工），紫外
分光 光 度 计 检 测 ＲＮＡ 浓 度。反 转 录 采 用
ＰｉｍｅＳｃｒｉｐｔ?ＲＴ　ｒｅａｇｅｎｔ　Ｋｉｔ　Ｗｉｔｈ　ｇＤＮＡ　Ｅｒａｓｅｒ
（Ｔａｋａｒａ）试剂盒进行，方法参照试剂盒说明指导。
１．４　５ＧＴｃＤＮＡ部分序列扩增
基于 Ｇｅｎｂａｎｋ中茄子５ＧＴ 基因的部分序列
（ＡＢ２６９９２２）设 计 特 异 引 物，上 游 引 物 为 ５′－
ＴＴＡＴＧＣＣＣＡＡＡＡＡＣＴＴＡＴＧ－３′，下游引物为５′－
ＡＣＧＧＡＴＧＴＣＴＣＡＡＡＡＣＴＴＣ－３′。扩增序列回收
后，采用巢式引物进行扩增确认。巢式上游引物５′－
ＴＧＣＡＣＧＡＧＡＡＧＴＣＡＡＣＡＴＣＣ－３′，巢式下游引
物５′－ＴＴＴＴＴＣＣＧＡＣＴＣＴＴＣＡＡＴＡＣＡＡＣ－３′。采
用Ｔａｋａｒａ　ＥｘＴａｑ?的ＰＣＲ反应体系进行扩增，试
验方法参照试剂盒说明书。ＰＣＲ反应参数为９４℃
预变性５ｍｉｎ；９４℃３５ｓ，５２℃３５ｓ，７２℃７０ｓ，３５
个循环；７２℃延伸１０ｍｉｎ。琼脂糖电泳检测后，回
收片段，进行巢式ＰＣＲ扩增验证，ＰＣＲ反应体系和
参数同上。经过巢式ＰＣＲ检测后，将ＰＣＲ扩增产
物克隆至ＰＭＤ－１９Ｔ载体（Ｔａｋａｒａ），转化大肠杆菌
ＤＨ５α，挑选阳性克隆，由上海华大基因公司完成
测序。
１．５　ＲＡＣＥ方法克隆５ＧＴｃＤＮＡ全长
使用ＳＭＡＲＴｅｒ?ＲＡＣＥ　ｃＤＮＡ　Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｋｉｔ试剂盒（Ｔａｋａｒａ）进行５ＧＴｃＤＮＡ的５′－ｒａｃｅ和
３′－ｒａｃｅ操作。根据５ＧＴ扩增序列设计５′－ｒａｃｅ引物
５′－ＣＣＣＴＴＴＧＧＡＡＡＡＴＴＡＴＣＡＡＴＧＧＡ－３′和 ３′－
ｒａｃｅ引物５′－ＴＴＧＧＴＴＧＴＡＴＴＧＡＡＧＡＧＴＣＧＧＡ
ＡＡＡＡ－３′。反转录体系和程序参照试剂盒说明。
ＰＣＲ体系，程序及扩增片段的克隆参照１．４的方
法，其中５′－ｒａｃｅ　ＰＣＲ反应的退火温度为５６℃，３′－
ｒａｃｅ　ＰＣＲ反应的退火温度为６０℃。挑选阳性克
隆，由上海华大基因公司完成测序。
１．６　序列分析
将测序得到的核苷酸序列和推导氨基酸序列分
别用ＮＣＢＩ的ＢＬＡＳＴｎ和ＢＬＡＳＴｐ进行序列相似
性比对；利用ｐｌ／ＭＷ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｘｐａｓｙ．ｏｒｇ／
ｔｏｏｌｓ／ｐｉｔｏｏｌ．ｈｔｍｌ），ＳｉｇｎａｌＰ（ｈｔｔｐ：／／ ｗｗｗ．ｃｂｓ．
ｄｔｕ．ｄｋ／ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ＳｉｇｎａｌＰ－３．０／）程序分别对蛋白质
的等电点，分子量和信号肽进行预测；利用ＰＳＯＲＴ
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（ｈｔｔｐ：／／ｐｓｏｒｔ．ｉｍｓ．ｕ－ｔｏｋｙｏ．ａｃ．ｊｐ／ｆｏｒｍ．
ｈｔｍｌ）程序进行蛋白质的细胞定位预测；用对数据库
中登录的部分物种的糖基转移酶进行系统进化分
析，并绘制进化树。
１．７　表达分析
分别提取紫长茄和云南圆白茄品种的叶片，花
瓣和果皮的总ＲＮＡ，以茄子的ａｃｔｉｎ作为内参（上游
引物５′－ＴＴＣＣＴＴＧＴＡＴＧＣＴＡＧＴＧＧＴＣＧＴ　ＡＣＡ
Ａ－３′，下游引物５′－ＣＴＣＡＧＣＡＣＣＡＡＴＧＧＴＡＡＴ
ＡＡＣＴＴＧＴＣＣ－３′）。采用半定量 ＲＴ－ＰＣＲ的方法
分析５ＧＴ基因的表达情况。
２　结果
２．１　５ＧＴ全长序列克隆与分析
３′－ｒａｃｅ扩增出了８１３ｂｐ的３′端序列，５′－ｒａｃｅ
扩增出了４２７ｂｐ的５′端序列。进而拼接出５ＧＴ的
全长序列（图１）。５ＧＴ 基因的编码区长度为１　４１３
ｂｐ，推导编码４７０个氨基酸序列（图２）。该蛋白分
子量为５２．７ｋＤ，等电点为４．９８；预测结果显示该氨
基酸不含有信号肽序列，表明该蛋白可能存在于细
２
第６期 李　翔，等：茄花青素５－Ｏ糖基转移酶基因克隆与表达特征分析
胞质内，而非分泌蛋白。ＰＳＯＲＴ程序定位该蛋白
于细胞质（ｃｅｒｔａｉｎｔｙ＝０．４５）。
全部编码区推导的氨基酸序列，通过Ｂｌａｓｔｐ分
析，该序列与其他植物中糖苷转移酶基因的核苷酸
序列表现出了一定的同源度，其中与部分茄科植物
的同源性较高，而与拟南芥的同源性较低。与
Ｐｅｔｕｎｉａ　ｘ　ｈｙｂｒｉｄａ 的 ５ＧＴ 氨 基 酸 序 列
（ＢＡＡ８９００９）的有８７．４％的同源性，与Ｓｏｌａｎｕｍ
ｓｏｇａｒａｎｄｉｎｕｍ 的５ＧＴ氨基酸（ＡＡＫ５４４６５）的同源
性为６７．９％，与 Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂａｃｕｍ的５ＧＴ 氨基酸
序列（ＢＡＢ８８９３５）的同源性为６６．９％。而与拟南芥
的５ＧＴ基因（ＮＰ＿５６７４７１）的氨基酸序列同源性仅
为５２．１％（图３ａ）。进而构建了茄子５ＧＴ基因的系
统进化树。进化树显示，茄子５ＧＴ基因与其他茄科
类作物该基因的亲缘关系较近，而与拟南芥等作物
５ＧＴ基因的亲缘关系相对疏远，暗示着５ＧＴ 基因
进化过程的多样性。
２．２　花青素含量测定
测定了紫长茄和圆白茄的不同组织的花青素
图１　５ＧＴ基因的５′－ｒａｃｅ（ａ），３′－ｒａｃｅ（ｂ）和５ＧＴ基因的
全长ＤＮＡ和ｃＤＮＡ扩增结果（ｃ）其中（ｃ）左边条带
为ｃＤＮＡ扩增结果，中间条带为ＤＮＡ扩增结果。
ＤＮＡ　Ｍａｒｋｅｒ均为ＤＬ５０００（Ｔａｋａｒａ）
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　５ＧＴ５′－ｒａｃｅ（ａ），３′－ｒａｃｅ（ｂ）ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｕｌ
ｌｅｎｇｔｈ　ｗｉｔｈ　ｃＤＮＡ　ａｎｄ　ＤＮＡ　ｔｅｍｐｌａｔｅｓ　Ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ（ｃ），
ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｌａｂｅｌ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　５ＧＴｆｕｌ　ｌｅｎｇｔｈ　ｗｉｔｈ　ｃＤＮＡ
ｔｅｍｐｌａｔｅ；ｔｈｅ　ｍｉｄｄｌｅ　ｌａｂｅｌ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｔｅｍｐｌａｔｅ．
Ｔｈｅ　ｍａｒｋｅｒ　ｉｎ　ａｌ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｉｓ　ＤＬ５０００（Ｔａｋａｒａ）
３
上 海 交 通 大 学 学 报 （农 业 科 学 版） 第２９卷
图２　５ＧＴ基因核苷酸序列及推导氨基酸序列
注：边框为起始密码子和终止密码子；短粗竖线处为内含子插入区域
Ｆｉｇ．２　Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｄｅｄｕｃｅｄ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　５ＧＴ
Ｎｏｔｅ：Ｆｒａｍｅ　ｓｔａｎｄｓ　ｆｏｒ　ｓｔａｒｔ　ｃｏｄｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｏｐ　ｃｏｄｏｎ；ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔ　ｂａｒ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈｅ　ｓｉｔｅ　ｏｆ　ｉｎｔｒｏｎ　ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ
图３　５ＧＴ及其同源序列的系统进化分析
（ａ）５ＧＴ氨基酸序列ＢｌａｓｔＰ分析，黑色部分为相同的氨基酸序列，灰色部分为相似的氨基酸序列；（ｂ）５ＧＴ基因的进化树分析。
　　注：ＢＡＦ４９２８５：Ｅｕｓｔｏｍａ　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ；ＡＡＫ５４４６５：Ｓｏｌａｎｕｍ　ｓｏｇａｒａｎｄｉｎｕｍ；ＢＡＧ８０５４４：Ｌｙｃｉｕｍ　ｂａｒｂａｒｕｍ；ＢＡＢ８８９３５：Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂａｃｕｍ；
ＢＡＡ８９００９：Ｐｅｔｕｎｉａ　ｘ　ｈｙｂｒｉｄａ；ＢＡＡ３６４２１：Ｐｅｒｉｌａ　ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ　ｖａｒ．ｃｒｉｓｐａ；ＢＡＣ５４０９３：Ｔｏｒｅｎｉａ　ｈｙｂｒｉｄ　ｃｕｌｔｉｖａｒ；ＮＰ＿５６７４７１：Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｔｈａｌｉｎａ。
Ｆｉｇ．３　Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　５ＧＴａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｏｍｏｌｏｇｓ
（ａ）Ｂｌａｓｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　５ＧＴａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ，ｉｄｅｎｔｉｃａｌ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｒｅｓｉｄｕｅｓ　ｗｅｒｅ　ｂｌａｃｋ－ｓｈａｄｅｄ　ａｎｄ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｏｎｅｓｗｅｒｅ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｂｙ　ｇｒａｙ－ｓｈａｄｅｄ　ｂｏｘ．（ｂ）Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｔｒｅｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ．
　　Ｎｏｔｅ：ＢＡＦ４９２８５：Ｅｕｓｔｏｍａ　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｍ；ＡＡＫ５４４６５：Ｓｏｌａｎｕｍ　ｓｏｇａｒａｎｄｉｎｕｍ；ＢＡＧ８０５４４：７Ｌｙｃｉｕｍ　ｂａｒｂａｒｕｍ；ＢＡＢ８８９３５：Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂａｃｕｍ；
ＢＡＡ８９００９：Ｐｅｔｕｎｉａ　ｘ　ｈｙｂｒｉｄａ；ＢＡＡ３６４２１：Ｐｅｒｉｌａ　ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ　ｖａｒ．ｃｒｉｓｐａ；ＢＡＣ５４０９３：Ｔｏｒｅｎｉａ　ｈｙｂｒｉｄ　ｃｕｌｔｉｖａｒ；ＮＰ＿５６７４７１：Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｔｈａｌｉｎａ．
４
第６期 李　翔，等：茄花青素５－Ｏ糖基转移酶基因克隆与表达特征分析
含量。紫长茄的紫色组织，紫色花瓣和成熟果实的
紫色果皮的花青素含量要远远大于圆白茄的相同组
织。圆白茄的花瓣和果皮中几乎不含花青素成分。
而对于非紫色组织、叶片、和未成熟的果皮，紫长茄
和圆白茄中青素含量基本一致，并且丰度都很低（图
４）。
图４　紫长茄和圆白茄的不同组织间花青素含量
注：Ｆ１、Ｆ２分别为紫长茄和圆白茄的花瓣组织，Ｌ１、Ｌ２分别为紫长茄
和圆白茄的叶片组织，Ｅ１、Ｅ２分别为紫长茄和圆白茄的成熟果皮组
织，Ｅ３为紫长茄不含紫色的幼嫩果皮，Ｅ４为圆白茄的幼嫩果皮
Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ａｎｔｈｏｃａｙｎｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｉｓｓｕｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ
ｔｈｅ　Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｙｕｎｎａｎ
ｒｏｕｎｄ－ｗｈｉｔｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ
Ｎｏｔｅ：Ｆ１，Ｌ１，Ｅ１，Ｅ３：ｔｈｅ　ｐｅｔａｌ，ｌｅａｆ，ｍａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｍａｔｕｒｅ　ｆｒｕｉｔ　ｓｋｉｎ
ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；Ｆ２，Ｌ２，Ｅ２，Ｅ４：
ｔｈｅ　ｐｅｔａｌ，ｌｅａｆ，ｍａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｍａｔｕｒｅ　ｆｒｕｉｔ　ｓｋｉｎ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ
ｒｏｕｎｄ－ｗｈｉｔｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ
图５　茄子５ＧＴ 基因在不同品种间表达情况的差异
注：Ｆ１、Ｆ２分别为紫长茄和圆白茄的花瓣组织，Ｌ１、Ｌ２分别为紫长茄
和圆白茄的叶片组织，Ｅ１、Ｅ２分别为紫长茄和圆白茄的成熟果皮组
织，Ｅ３为紫长茄不含紫色的幼嫩果皮，Ｅ４为圆白茄的幼嫩果皮。
Ｆｉｇ．５　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　５ＧＴｇｅｎｅ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｉｓｓｕｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ
ｔｈｅ　Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｙｕｎｎａｎ
ｒｏｕｎｄ－ｗｈｉｔｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ
Ｎｏｔｅ：Ｆ１，Ｌ１，Ｅ１，Ｅ３：ｔｈｅ　ｐｅｔａｌ，ｌｅａｆ，ｍａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｍａｔｕｒｅ　ｆｒｕｉｔ　ｓｋｉｎ
ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　ｌｏｎｇ－ｐｕｒｐｌｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；Ｆ２，Ｌ２，Ｅ２，Ｅ４：
ｔｈｅ　ｐｅｔａｌ，ｌｅａｆ，ｍａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｍａｔｕｒｅ　ｆｒｕｉｔ　ｓｋｉｎ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ
ｒｏｕｎｄ－ｗｈｉｔｅ　ｅｇｇｐｌａｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ
２．３　半定量ＲＴ－ＰＣＲ表达情况
选取了紫长茄和圆白茄的花瓣，叶片和果皮的
总ＲＮＡ 反转录后进行半定量 ＲＴ－ＰＣＲ研究（图
４）。５ＧＴ基因在所有组织中都有表达。但是在紫
色的组织，紫长茄的花瓣和成熟果实的紫色果皮中，
表达量有一定增加。而在２个品种测定的其他非紫
色组织中，５ＧＴ 基因的表达量非常接近，并且明显
比紫色组织的表达量低。
３　讨　论
花青素５－Ｏ糖苷转移酶（５ＧＴ）即花青素糖基化
修饰的关键作用酶之一。它以ＵＤＰＧ为糖基载体，
将５－Ｏ糖基添加到花青素的Ｃ３、Ｃ５等位点上。在
富含花青素的紫色组织中，５ＧＴ的表达水平要高于
无花青素组织，可能表明该酶在花青素合成中被大
量激活，参与了花青素的５－Ｏ糖基的修饰。已有的
研究表明，５－Ｏ糖基转移酶是一个大家族，可能有不
同的进化路径，这与我们系统进化树得到的结果基
本一致。一些５－Ｏ糖基转移酶有很强的底物特异
性，如 在 Ｓｉｎｎｉｎｇｉａ　ｃａｒｄｉｎａｌｉｓ 发 现 的 ＵＤＰ－
ｇｌｕｃｏｓｅ：３－ｄｅｏｘｙａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ　５－Ｏ－糖基转移酶有
很强的底物特异性，只将５－Ｏ糖基添加到花青素分
子上，而对于其他的黄酮类物质没有作用［８］。而在
另一些作物中，５－Ｏ糖基转移酶的底物选择则较多，
比如Ｖｅｒｏｎｉｃａ　ｐｅｒｓｉｃａ中，５－Ｏ的底物选择性相对宽
松，可以催化其他类黄酮类物质的５－Ｏ糖基化［９］。
这与我们实验结果中，５－Ｏ糖基转移酶在各花青素
含量较低组织中仍然有一定表达的实验结果相一
致。可以推测，在茄子中５－Ｏ糖基转移酶可能没有
明显的底物特异性。
近年来，人们发现了许多花青素与植物抗逆性
之间的关系。３－脱氧花青素被证明是一种植物抗毒
素，在苹果、梨等多种作物中具有抗真菌作用［１０，１１］。
５－Ｏ糖基转移酶作为花青素合成路径中的关键酶，
与作物的抗逆性也有关联。在马铃薯中的研究结果
表明，过量表达５－Ｏ糖基转移酶会显著增加马铃薯
细胞中花青素和蔗糖的含量，从而使马铃薯表现出
很强的抗细菌的能力［１２］。在田间试验中，发现一些
紫长茄的抗病性优于圆白茄。本实验克隆了该基因
的全长序列，揭示了５－Ｏ糖基转移酶在花青素含量
差异较大的茄子品种中的表达差异性，为进一步揭
示茄子果实颜色形成的分子机理奠定了基础。
参考文献：
［１］　Ｇｒｏｔｅｗｏｌｄ　Ｅ．Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　ｆｌｏｒａｌ
ｐｉｇｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ａｎｎｕａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，
２００６，５７：７６１－７８０．
（下转第２３页）
５
第６期 李银生，等：液相色谱串联质谱法同时测定鸡肉或鸡蛋中常见抗球虫类药物残留
对策［Ｄ］．南京：南京农业大学，２００４：１５－１８．
［３］　刘杰，赵银德．农产品绿色贸易壁垒的效应分析［Ｊ］．
对外经贸实务，２００９（４）：４３－４４．
［４］　李娜，祁克宗，朱良强．聚醚类抗生素残留检测方法的
研究进展［Ｊ］．家禽科学，２００７（５）：３８－４０．
［５］　周莉，苏亮，胡宇莉，等．兽药残留与动物性食品安全
［Ｊ］．畜牧与兽医，２００９，４１（３）：８８－８９．
［６］　Ｏｌｅｊｎｉｋ　Ｍ，Ｓｚｐｒｅｎｇｉｅｒ－Ｊｕｓｚｋｉｅｗｃｚ　Ｔ．Ｃｏｃｃｉｄｉｏｓｔａｔｓ
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ｔｈｅ　ｅｄｉｂｌｅ　ｔｉｓｓｕｅｓ　ｏｆ　ｃｈｉｃｋｅｎｓ　ｂｙ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａ－
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ｂｙ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－－ｔａｎｄｅｍ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ
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［１０］　Ｏｌｅｊｎｉｋ　Ｍ，Ｓｚｐｒｅｎｇｉｅｒ－Ｊｕｓｚｋｉｅｗｉｃｚ　Ｔ，Ｊｅｄｚｉｎｉａｋ　Ｐ．
Ｍｕｌｔｉ－ｒｅｓｉｄｕｅ　ｃｏｎｆｉｒｍａｔｏｒｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａ－
ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｗｅｌｖｅ　ｃｏｃｃｉｄｉｏｓｔａｔｓｉｎ　ｃｈｉｃｋｅｎ　ｌｉｖｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ｌｉｑｕｉｄ
ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ｔａｎｄｅｍ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ－
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ｔａｎｄｅｍ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇ－
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櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
１８１－１８９．
（上接第５页）
［２］　Ｙｏｓｈｉｋａｚｕ　Ｔ，Ｎｏｂｕｈｉｒｏ　Ｓ，Ａｋｅｍｉ　Ｏ．Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ
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［３］　Ｉｃｈｉｙａｎａｇｉ　Ｔ，Ｋａｓｈｉｗａｄａ　Ｙ，Ｓｈｉｄａ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｎａｓｕｎｉｎ
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ｐｈｉｎｉｄｉｎ　３－［４－（ｐ－ｃｏｕｍａｒｏｙｌ）－Ｌ－ｒｈａｍｎｏｓｙｌ（１－＞６）
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［５］　Ｎｉｕ　Ｓ　Ｓ，Ｘｕ　Ｃ　Ｊ，Ｚｈａｎｇ　Ｗ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ　ｒｅｇｕ－
ｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｂａｙｂｅｒ－
ｒｙ（Ｍｙｒｉｃａ　ｒｕｂｒａ）ｆｒｕｉｔ　ｂｙ　ａ　Ｒ２Ｒ３ＭＹＢ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
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ｄｉｄａｔｅ　ｇｅｎｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｐｉｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｌｏｃｉ
ｉｎ　ｔｈｅ　Ｓｏｌａｎａｃｅａｅ［Ｊ］．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｇｅｎｅｔ－
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ｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ　５－Ｏ－ｇｌｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ　ｆｒｏｍ　Ｓｉｎｎｉｎｇｉａ
ｃａｒｄｉｎａｌｉｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔａ，２０１０，２３２：３８３－３９２．
［９］　Ｏｎｏ　Ｅ，Ｒｕｉｋｅ　Ｍ，Ｉｗａｓｈｉｔａ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏ－ｐｉｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ
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ｐｅｒｓｉｃａ　ｆｌｏｗｅｒｓ ［Ｊ］．Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１０，７１：
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［１０］　Ｂｏｄｄｕ　Ｊ，Ｓｖａｂｅｋ　Ｃ，Ｓｅｋｈｏｎ　Ｒ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ａ
ｐｕｔａｔｉｖｅ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄ　３０－ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ　ｉｎ　ｓｏｒｇｈｕｍ　ｍｅｓｏ－
ｃｏｔｙｌｓ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ　３－ｄｅｏｘｙａｎｔｈｏｃｙａｎｉｄｉｎ　ｐｈｙｔｏａｌｅｘ－
ｉｎｓ［Ｊ］．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｐｌａｎｔ　Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ，
２００４，６５：１０１－１１３．
［１１］　Ｉｂｒａｈｅｅｍ　Ｆ，Ｇａｆｏｏｒ　Ｉ，Ｃｈｏｐｒａ　Ｓ．Ｆｌａｖｏｎｏｉｄ　ｐｈｙｔｏａｌｅｘｉｎ　ｄｅ－
ｐｅｎｄｅｎｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ａｎｔｈｒａｃｎｏｓｅ　ｌｅａｆ　ｂｌｉｇｈｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｓ　ａ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｙｅｌｏｗ　ｓｅｅｄ１ｉｎ　Ｓｏｒｇｈｕｍ　ｂｉｃｏｌｏｒ．Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，
２０１０，ｄｏｉ：１０．１５３４／ｇｅｎｅｔｉｃｓ．１０９．１１１８３１．
［１２］　Ｌｏｒｅｎｃ－Ｋｕｋｕｌａ　Ｋ，Ｊａｆｒａ　Ｓ，Ｏｓｚｍｉａｎｓｋｉ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｃｔｏｐｉｃ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　５－ｏ－ｇｌｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ　ｉｎ
ｐｏｔａｔｏ　ｔｕｂｅｒ　ｃａｕｓｅｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｂａｃｔｅｒｉａ
［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，
２００５，５３：２７２－２８１．
３２