全 文 ：园艺学报，2015，42 (4)：643–654.
Acta Horticulturae Sinica
doi：10.16420/j.issn.0513-353x.2014-0822；http：//www. ahs. ac. cn 643
收稿日期：2014–11–02；修回日期：2015–04–07
基金项目：国家自然科学基金项目（31400556，31270717）；湖北省自然科学基金项目（2011CDA117，2013CFB471）
* 同等贡献作者
** 通信作者 Author for correspondence（E-mail：s_y_cheng@sina.com）
银杏类黄酮 3’ 羟化酶基因的克隆与表达分析
李琳玲 1,3,*，程 华 1,3,*，陈小玲 1,3，程水源 1,2,**
（1 经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室，湖北黄冈 438000；2 武汉轻工大学生物与制药工程学院，
武汉 430023；3黄冈师范学院生命科学学院，湖北黄冈 438000）
摘 要：利用简并 PCR 和 RACE 技术从银杏叶片中分离到黄酮 3’羟化酶基因 GbF3’H 的 cDNA 全长
序列（GenBank No.：KP056747）。其全长为 2 144 bp，含有一个 1 671 bp 的开放式阅读框（ORF），编
码 556 个氨基酸序列，预测氨基酸大小为 63.47 kD，等电点为 7.71。蛋白质同源序列分析表明，GbF3’H
与其他物种 F3’H 同源性较低，而与菊苣（Cichorium intybus）同源性最高，为 56.3%。同源建模分析显示
GbF3’H 与 P450 家族蛋白的三维结构及活性位点高度相似，最终定位于微粒体膜上。进化树分析结果显
示 GbF3’H 与其他植物分化较早，序列差异较大。组织表达分析显示，GbF3’H 在银杏不同组织中都有表
达，其中雄蕊表达水平最高，其次为成熟叶。诱导表达分析显示，GbF3’H 转录水平受 UV-B、6-BA、SA、
ABA 和 IAA 影响诱导上调，而伤害处理对其表达量无明显影响。GbF3’H 诱导表达模式与调控银杏黄酮
含量变化呈正相关，其上游调控序列存在与黄酮调控相关的顺式元件，意味着 GbF3’H 可能参与了银杏黄
酮类物质的合成代谢，并与黄酮类物质向花青素合成分流有关。
关键词：银杏；类黄酮 3’羟化酶；黄酮；表达调控
中图分类号：S 664.3 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2015）04-0643-12

Molecular Cloning，Characterization and Expression of Flavonoid 3’
Hydroxylase-like Protein Gene from Ginkgo biloba
LI Lin-ling1,3,*，CHENG Hua1,3,*，CHEN Xiao-ling1,3，and CHENG Shui-yuan1,2,**
（1Economic Forest Germplasm Improvement and Comprehensive Utilization of Resources of Hubei Key Laboratories
Huanggang，Hubei 438000，China；2Wuhan Polytechnic University，School of Biology and Pharmaceutical Engineering，
Wuhan 430023，China；3College of Life Science，Huanggang Normal University，Huanggang，Hubei 438000，China）
Abstract：The full-length cDNA sequences of F3’H gene（designated as GbF3’H）were isolated from
Ginkgo biloba for the first time，GenBank No. KP056747. The full-length cDNA of GbF3’H is 2 144 bp
long and contains a 1 671 bp open reading frame（ORF）encoding a 556 amino acid protein，with a
predicted molecular weight of about 63.47 kD and an isoelectric point of 7.71. Phylogenetic tree analysis
revealed that GbF3’H shared the same ancestor with other F3’H，but the divergence time is early.
Bioinformatics analysis show that GbF3’H have a signal recognition peptide and belong to a microsomal
cytochrome P450-dependent monooxygenases multigene families. The expression analysis by RT-PCR
showed that GbF3’H had tissue specific manner in G. biloba，and the highest expression in stamens，the

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Molecular cloning，characterization and expression of flavonoid 3’ hydroxylase-like protein gene from Ginkgo biloba.
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next in mature leaves and gynoecium which were great difference with other flavones biosynthetic pathway
gene. GbF3’H transcription level was also found to be significant up-regulated by 6-BA，SA，ABA，IAA，
but wound treatment had no significant change. It’s also found that the GbF3’H promoter sequence contain
the regulation cis-acting element assist with flavonoids biosynthesis. The result suggested that the
expression model of GbF3’H gene has close relation with the formation of flavonoids and anthocyanin
biosynthesis，which indicated that the F3’H regulate the flavonoids transfering to anthocyanin in G. biloba.
Key words：Ginkgo biloba；flavonoid 3’-hydroxylase；flavonoids；transcript regulation

类黄酮 3’羟化酶（Flavonoid 3’-Hydroxylase，F3’H）是单加氧酶，属于细胞色素 P450（cytochrome
P450）家族中的 CYP75 类蛋白，催化多种依赖 NADPH 或 NADH 的 5 位碳原子氧化反应。F3’H 催
化柚皮素（Naringenin）和二氢堪非醇（Dihydrokaempferol，DHK）的 B 环的 3’位置羟基化，生成
圣草酚（Eriodictyol）和二氢槲皮黄酮（Dihydroquercetin，DHQ），这些是花青素和原花青素生物
合成的重要中间产物（Jeong et al.，2006）。花青素和原花青素是花和种皮的主要成色物质，可以使
细胞避免受到强烈 UV-B 照射引起的伤害（Xu et al.，2007）。植物 F3’H 具有多种生理机能：影响
植物的花或种皮的颜色，抵挡紫外线，避免植物细胞受到伤害；通过黄烷酮物质参与乙酸—丙二酸
途径，可以保护植物免受动物、植物、病虫害的侵害（Olofsdotter et al.，1995）。同时，F3’H 催化
产生的类黄酮类物质还是植物中重要的化感物质，可抑制周围植物的生长；类黄酮类物质还能吸引
共生生物和昆虫，有助于种子和果实的扩散，对植物的繁育起着重要作用（Grayer & Harborne，
1994；Dixon & Steele，1999；Steyn et al.，2002）。此外，类黄酮类物质还与植物激素代谢和发育
密切相关（Winkel-Shirley，2002）。F3’H 最早是在矮牵牛中分离得到的，被鉴定为属于 CYP75B2
家族（Brugliera et al.，2002），随后从其他植物中也相继分离得到了 F3’H 的同源基因，并做了相应
功能研究（Ishiguro et al.，2011；Zhou et al.，2011；Huang et al.，2012）。研究表明，F3’H 为组成
型表达基因，在植物根、茎、叶、花中均有表达（Jeong et al.，2006；Nakatsuka et al.，2006）。
F3’H 基因是黄酮合成代谢的关键结构基因，与黄酮醇合成酶和黄烷酮醇 4–还原酶共同竞争底
物，控制黄酮类物质的合成流向（Olsen et al.，2010）。植物中 F3’H 基因的转录水平变化与花青苷
积累密切相关（Castellarin et al.，2006），同时也影响着不同组织中黄酮类含量的变化（Han et al.，
2010）。本试验从银杏中分离到 GbF3’H 基因，并对其在不同组织和环境诱导下的表达模式进行分
析，以期了解环境因子对银杏黄酮及花青苷合成的调控，为利用分子育种手段筛选银杏品种，提高
银杏药用成分含量奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料及处理
银杏（Ginkgo biloba）材料采自长江大学银杏苗圃园，品种为‘家佛手’，12 年生嫁接树，用于
总 DNA 的取、不同组织表达分析及黄酮含量测定。2008 年 5 月中旬采集根蘖苗嫩茎和根，5 月采
集根、雄花、胚珠、嫩叶，7 月上旬采集成熟叶，12 月采集银杏胚乳。
诱导处理的银杏材料均采集于温室 1 年生根蘖苗（同一无性系繁殖）。植物生长调节剂处理诱导
选择 6-BA、SA、ABA 和 IAA 喷洒处理盆栽苗，浓度均为 20 μmol · L-1，处理后分别于 4、8、16、
24、48 和 96 h 采取盆栽苗叶片。清水处理作为对照组。伤害处理：使用灭菌剪刀在叶片边缘均匀地
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剪 6 个伤口，每个剪口长度约为 1 cm。分别收集 4、8、16、24、48 和 96 h 的叶样品；紫外处理：
普通光照培养作为对照组，将幼苗放入 UV-B（800 μJ · m-2）的紫外灯箱中，分别收集处理后 4、8、
16、24、48 和 96 h 的叶片样品用于表达分析。样品于液氮中速冻并转入–70 ℃超低温冰箱保存。
大肠杆菌 TOP10 为本实验室保存，pMD18-T 购自 TaKaRa。限制性内切酶、Taq 酶、PCR 耗材、
SMARTTM RACE cDNA Amplification Kit 均为 TaKaRa 公司产品；SuperscriptⅡ反转录酶为 Invitrogen
公司产品；胶回收试剂盒为 TIANGEN 公司离心柱型琼脂糖凝胶 DNA 回收试剂盒；ABA（Abscisic
Acid）、6-BA（6-Benzyl Aminopurine）、IAA（Indo Acetic Acid）和 SA（Salicylic Acid）为 Sigma 公
司产品；氨苄青霉素钠盐购自生工生物工程（上海）股份有限公司；基因克隆引物（表 1）合成和
测序由生工生物工程（上海）股份有限公司完成；其他试剂均为国产分析纯。

表 1 银杏 GbF3’H 克隆及分析用引物
Table 1 The primers for GbF3’H
用途 Purpose 引物 Primer 序列 Sequence（5′–3′）
F3’HU CCKCCAGGCMCTCYAGRATGRCCT 保守序列扩增
Conserved sequence clone F3’HD AASAGCMTTGATYTCTRTGTCWTCC
F5R1 CATCCACAAAATCAACAGTCCCATCGC 5′RACE
F5R2 TTTCCCAGGCGAAGATACACTA
F3R1 GGAGTCATTTCAGCAGCACAGACGAGA 3′RACE
F3R2 GACCAGAATGCTGCTTGGAAAA
FQ1 CCTTTCTGGACACAAAGTCGATATCA 反转录 RT-PCR
FQ2 Poly(T)20ATGGG
FT1 CACCACCAATGACCCAGAGATA 定量 PCR qRT-PCR
FT2 TAATCGCCCAAATAGATAACAC
内参 Control GAPU TAGGAATCCCGAGGAAATACC
GAPD TTCACGCCAACAACGAACATG
1.2 DNA 提取及启动子分离
用 CTAB 法提银杏幼叶 DNA，DNA 提取液的成分与魏春红和李毅（2006）的完全相同。GbF3’H
基因启动子扩增采用的是 Genome Walker 技术，具体操作参考 Clontech 公司 GenomeWalkerTM
Universal Kit User Manual。
1.3 总 RNA 提取、反转录及扩增
不同组织总 RNA 提取采用程水源等（2005）的 CTAB 法，总 RNA 用 1%的琼脂糖凝胶电泳检
测，反转录 cDNA 合成及 RACE 参照试剂盒说明书。简并 PCR 采用梯度 PCR 确认最佳退火温度，
总共设置 12 个梯度。RACE PCR 使用巢式 PCR 扩增，首次扩增用 Touchdown PCR，巢式扩增为三
步法 PCR 扩增。探针模板扩增采用三步法 PCR 扩增。PCR 所用的特异引物见表 1，反应体系参考宝
生物使用说明书，反应程序见表 2。
表 2 PCR 扩增程序
Table 2 The processes of PCR
PCR 引物 Name of primer 程序 PCR procedure
简并 PCR Degenerated PCR F3’HU，F3’HD 94 ℃ 30 s；53 ~ 60 ℃（12 个梯度，12 gradient）40 s；72 ℃ 1 min；32 个
循环（32 cycles）
F5R1，UPM 98 ℃ 10 s；68 ℃ 2 min；30 个循环（30 cycles） 5′RACE
F5R2，NUP 94 ℃ 30 s；57 ℃ 40 s；72 ℃ 2 min；35 个循环（35 cycles）
F3R1，UPM 98 ℃ 10 s；68 ℃ 2 min；30 个循环（30 cycles） 3′RACE
F3R2，NUP 94 ℃ 30 s；55 ℃ 40 s；72 ℃ 2 min；30 个循环（30 cycles）
探针合成 Probe synthesize FT1，FT2 94 ℃ 30 s；58 ℃ 30 s；72 ℃ 1 min；35 个循环（35 cycles）
全长扩增 Full length amplification FQ1，FQ2 94 ℃ 30 s；60 ℃ 30 s；72 ℃ 3 min；30 个循环（30 cycles）
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PCR 扩增产物用 1%琼脂糖凝胶电泳检测，胶回收，TA 克隆后送生工生物工程（上海）股份有
限公司测序。
1.4 表达检测
以嫁接树根、茎、叶和幼果为试材，采用 Real-time PCR 分析，GbF3’H 基因的组织表达特异性。
分别以 ABA、SA、6-BA、IAA、UV-B 和伤害处理的叶片为材料，用 Real-time PCR 分析 GbF3’H
基因响应非生物胁迫下的表达模式。以银杏保守基因 3–磷酸甘油醛脱氢酶基因（GAPDH）为参照
基因校正和标准化目的基因（Cheng et al.，2013）。检测用探针引物（表 1）利用 Sequence Detection
System 软件设计。Real-time PCR 分析由大连 TaKaRa 公司完成。采用 CT 值比较各基因的相对表达
量，目的基因（GbF3’H）相对表达量用其为内参基因 mRNA 表达水平的倍数表示。
1.5 黄酮含量测定
参照程水源等（2001）的方法（略有改进），取 0.5 g 样品组织加入液氮后研磨成粉状，加 10 mL
70%乙醇，40 ℃下超声振荡抽提过夜并过滤，滤液浓缩除去有机溶剂后用 4 mL 蒸馏水定容，得类
黄酮浓缩待测液。取适当稀释的 1 mL 待测液（1 mL 蒸馏水作为空白对照）转移至 10 mL 容量瓶中，
加入 5%（质量体积比）NaNO2 0.3 mL，摇匀；放置 5 min 后加入 10%（质量体积比）AlCl3 0.3 mL，
摇匀；放置 6 min 后再加入 4%（质量体积比）NaOH 溶液 2 mL，摇匀；最后用 60%的乙醇定容至
10 mL，15 min 后于 510 nm 处测定吸光值。以芦丁作为标样，类黄酮含量以百分比来表示。
1.6 生物信息学分析
利用 Vector NTI Suite10.0 软件进行不同物种间同源基因的核苷酸序列比对，测序片段拼接。用
MEGA 4.1 软件绘制系统进化树，Primer Premier 5.0 和 Oligo6 软件设计引物；用 BlastP（http：//www.
ncbi. nlm. nih. gov/BLAST/）做同源搜索，用 Swiss-model 服务器（http：//swissmodel.expasy.org/）进
行蛋白质三维结构预测，ProtParam（http：//au.expasy.org/tools/protparam.html）计算蛋白质分子量及
等电点，Signal P3.0 Server（http：//www.cbs.dtu.dk/services/SignalP）预测信号肽及剪切位点。
2 结果与分析
2.1 GbF3’H cDNA 的克隆及其序列特征分析
用简并引物 F3’HU 和 F3’HD 对 cDNA 模板做简并 PCR 扩增，得到 1 条 816 bp 的扩增片段，经
NCBI 比对分析为银杏 P450 基因家族片段 F3’H。根据测序结果分别设计 5′和 3′RACE 引物：F5R1、
F5R2、F3R1 和 F3R2。结果测序拼接得到 2 144 bp GbF3’H 全长序列。其具有加尾信号和 ploy（dA）
尾巴，包含一个 1 671 bp 最大读码框（参考 GenBank No. KP056747）。分析表明，GbF3’H 含有保
守的植物基因翻译起始序列 AGCAATGG。GbF3’H 编码一条 556 个氨基酸残基的多肽，预测分子量
为 63.47 kD，等电点为 7.71。信号肽分析显示银杏 F3’H 蛋白含有一段信号肽序列：MHLFLPPLFF
FHINSVCNPE，其剪切位点位于 19 位的 Glu 处。该跨膜蛋白可能定位于内质网上。
2.2 GbF3’H 上游调控序列分析
将 GbF3’H 上游调控序列（755 bp）提交 PlantCARE 服务器进行分析，结果见表 3。转录起始位
点预测表明，GbF3’H 转录可能位于翻译起始位点上游 89 bp 的碱基（CCAAGTG）处。对启动子序
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列分析发现，转录起始位点上游–115 bp 处有 1 个 TATA-box，–171 bp 处含有 1 个 CAAT-box 顺
式作用元件，推测该区域可能构成了 GbF3’H 启动子的核心元件（图 1）。
表 3 提交 PlantCARE 预测的银杏 F3’H 基因启动子区域的顺式作用元件
Table 3 cis-acting element analysis of promoter sequences from Ginkgo biloba F3’H by PlantCARE
银杏 F3’H 调控序列
Promoters of F3’H
元件名称
Element name
1 2 3
注释
Annotation
CAAT-box 核心元件 Core element
TATA-box 核心元件 Core element
ABRE –765 与黄化脱水相关 Etiolation and dehydration-response
BIHD –682 –583 –311 抗病表达相关 Defense and stress responsiveness
GT-1 –727 病原体与盐胁迫 Defense and salt stress responsiveness
MYB –102 –89 黄酮代谢相关反式作用因子结合位点
Trans-acting factor binding site related with flavonoid metabolism
POL –695 –394 –232 花粉组织特异性表达 Pollen specific activation element
RY-repeat –363 组织特异性和时空表达 Meristem specific and time cross activation element
StDof1 –731 –560 细胞特异性表达 Cell specific activation element
MADs –444 花粉管发育有关 Pollen tube growth activation element
CA-element –79 植物胚及胚乳特异表 Embryo and Endosperm specific expression
CPB –172 细胞分裂素调节相关 Cytokinin related regulation
DPBF –426 ABA 介导及胚胎特异性表达 ABA mediated
bZIP –622 ABA 诱导表达相关 ABA response
W-box –281 –268 –85 伤害及 SA 诱导 Wounding and SA-inducement
NTBB –287 生长素诱导相关 Auxin-responsive element

分析还发现 GbF3’H 含有多个光强、紫外、干旱、水分、伤害、金属离子和细胞周期诱导响应
元件（图 1）。其中与黄化脱水相关的 Ca 离子信号转导响应元件有 ABRE（MACGYGB）响应单元
（Kaplan et al.，2006）；与植物抗病表达相关的顺式作用元件 BIHD（TGTCA）（Luo et al.，2005）；
受病原体和盐胁迫诱导的 GT-1 元件（Park et al.，2004）；与干旱脱水有关的 MYB 结合元件（YAAC
KG）（Abe et al.，2003）。
GbF3’H 上游含有多个与组织特异性表达有关的调控序列（图 1）：POL（AGAAA）花粉组织特
异性表达基因调控序列（Bate & Twell，1998）；RY-repeat 组织特异性表达和时空表达序列（Fujiwara
& Beachy，1994）；StDof1（TAAAG）细胞特异性表达元件（Plesch et al.，2001）；主要与花器官中
花粉管的发育有关的 MADS（CWWWWWWWWG）元件（Tang & Perry，2003；Kram et al.，2009）；
与植物胚、胚乳特异表达基因调控单元有 CA-element（Ellerstrm et al.，1996）。
图 1 GbF3’H 启动子区域序列及预测转录因子结合位点
Fig. 1 Nucleotide sequence（part）and in prediction of TBFs of the GbF3’H promoter region
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除了上述元件外，在 GbF3’H 上游还发现有多个激素响应元件：与细胞分裂素调节相关的作用
元件 CPB（TATTAG）（Fusada et al.，2005）；与 ABA 作用调节相关的 DPBF 因子结合单元和亮氨
酸拉链 bZIP 结合位点（Kim et al.，2002）；与 SA 诱导和伤害诱导相关 W-box 元件（Eulgem et al.，
2000）；组织特异性表达和生长素诱导表达相关单元 NTBB（ACTTTA）（Baumann et al.，1999）。
与其他多个物种同源性分析发现，GbF3’H 蛋白氨基酸序列与菊科植物菊苣（Cichorium intybus）
的同源性最高，为 56.3%；与高粱（Sorghum bicolor）同源性最低，为 45.8%（图 2）。
图 2 GbF3’H 蛋白的氨基酸序列与其它植物 F3’H 蛋白氨基酸序列的多重比较
* 标识与血红素结合区有关的氨基酸残基，■ 标识与底物的选择和结合有关的氨基酸残基。▲ 膜的锚定位点。
Fig. 2 Amino acid sequence alignment of F3’Hs
Residues of the heme binding cleft are marked with“*”above the letter，residues of the active site hydrogen
bond network are indicated with“■”. Triangle indicate the residues proposed to anchor.
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2.3 GbF3’H 进化树分析
用近邻相接法（Mega 4.1）对不同植物 F3’H 氨基酸序列作进化树分析，选取银杏 F3H 氨基酸
序列作为外围参照。进化树中数字代表 bootstrap 值，重复检测 1 000 次。进化树下方为相对进化距
离。结果显示种属关系较近的 F3’H 各被聚为一类（图 3），其中菊科植物万寿菊、大理菊、黑心菊
等聚为一组，其分化时间最迟，集中在 0.10 之间；十字花科植物拟南芥等聚为一组，其进化分歧时
间较早，约在 0.03 ~ 0.04 之间；而银杏作为较早的裸子植物，其 GbF3’H 分化时间早于其他所有参
与建树植物，约为 0.48 左右。


图 3 植物叶绿体 F3’H 系统进化树
各节点处数字表示 bootstrap 值，重复 1 000 次。
Fig. 3 Phylogenetic tree of plant chloroplast GbF3’Hs
The numbers at each node represented the bootstrap value，with 1 000 replicates.

2.4 GbF3’H 不同组织表达分析
RT-PCR 分析显示（图 4），GbF3’H 在银杏的茎、叶、根、果、胚珠和雄蕊中都有表达，属于
组成型表达，但不同组织表达差异性较大，在雄蕊中表达量最高，其次是叶片，果、茎和雌蕊，根
中表达量最低。
不同组织中 F3’H 基因转录水平与黄酮积累量的相关性分析发现，二者之间存在显著正相关，在
P < 0.05 水平，相关系数为 0.579，线性相关方程为：y = 0.41x + 0.049，说明银杏不同组织中黄酮含
量变化与 F3’H 基因的表达水平相关。
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图 4 银杏不同器官的 GbF3’H 基因表达量与类黄酮含量的比较
Fig. 4 Comparison among different tissues in G. biloba regarding relative amount of GbF3’H mRNA
and accumulation of flavonoids
2.5 GbF3’H 诱导表达分析
GbF3’H 基因在不同胁迫及植物生长调节剂处理下的表达如图 5、图 6 所示。
伤害处理并未显著改变银杏叶片 GbF3’H 的表达水平，在剪伤叶片 4 h 后表达量与对照叶片无明
显差异；8 h 时有微弱上升（图 5）。
低强度的 UV-B 处理样品 GbF3’H 转录水平显著升高，在 UV-B 照射 24 h 后达到最大表达量，
约为对照的 4 倍，之后开始缓慢下降（图 5）。

图 5 GbF3’H 基因在伤害及 UV-B 处理下的表达图谱
Fig. 5 Relative quantities of GbF3’H mRNA under wounding and UV-B treatments
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6-BA 能诱导 GbF3’H 的表达，16 h 采样点明显上调，为对照水平的 4.1 倍，之后下降（图 6）。
SA 能诱导 GbF3’H 表达，24 h 达到最大转录水平，约为对照的 3.0 倍（图 6）。
GbF3’H 对 ABA 处理的响应非常灵敏，处理后 8 h 即达到对照的 2.7 倍，24 h 达最大，96 h 略
有下降（图 6）。
IAA 能诱导 GbF3’H 的表达，16 h 时是对照的 2.6 倍，其后保持较高水平（图 6）。
图 6 GbF3’H 基因在 6-BA、SA、ABA 和 IAA 处理下的表达图谱
Fig. 6 Relative quantities of GbF3’H mRNA under 6-BA，SA，ABA and IAA treatments
3 讨论
利用简并 PCR 和 RACE 技术从银杏中分离到 GbF3’H 基因。GbF3’H 虽由基因组编码，但最终
表达蛋白可能会定位到微粒体膜上发挥作用。进化树分析结果显示，GbF3’H 在进化上分化较早，在
选取的物种中处于最早进化地位。银杏 GbG3’H 蛋白的信号肽（MHLFLPPLFFFHINSVCNPE）显示
GbG3’H 蛋白可能以复合物的组织方式定位于内质网上（Stafford，1974）。
GbF3’H 除了有不同的亚细胞定位外，还具有组织表达差异性。在矮牵牛（Petunia hybrida）中，
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F3’H 在开花的早期阶段的花瓣中大量表达，之后下降，在子房和萼片中也有表达（Brugliera et al.，
2002）。F3’H 基因在花色合成中具有重要作用，油菜和矮牵牛为有色花和异花授粉，拟南芥为白色
花自花授粉，所以 F3’H 在油菜和矮牵牛器官中的表达量很高（Xu et al.，2007）。在 GbF3’H 基因
的上游调控序列中发现有两个与花粉和花器官形成有关的调控基序 POL 和 MADS。因此推测，在银
杏中，雄花 F3’H 表达水平较高与花器官组织特异性表达有关。银杏叶片中黄酮类物质含量很高，而
花色素是黄酮代谢的下游产物，因此叶片中 F3’H 较高的表达水平，可能与上游次生代谢产物的积累
有关。
银杏叶黄酮的积累受到外界多种环境因子的影响（Cheng et al.，2009）。前期研究结果表明，
黄酮代谢途径中的大部分基因，例如 PAL、F3’H、CHS、ANS 和 CHI 等（Xu et al.，2008a，2008b；
Cheng et al.，2011），都会受到 UV-B 的诱导表达。在银杏 F3’H 基因上游调控序列中也发现有黄酮
合成转录因子 MYB 绑定位点。因此银杏受到紫外线辐射时，叶片中花色素代谢水平升高应该与 F3’H
表达水平的上升有关（Kreuzaler et al.，1983；Koes et al.，1994）。
银杏叶片类黄酮的积累与其体内的内源激素含量的变化具有一定相关性（Cheng et al.，2009）。
细胞分裂素对黄酮积累的报道较少，银杏叶中内源 CTKs/ABA 比值变化能影响叶黄酮的积累（程水
源 等，2004）。在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中，外源 CTKs 有利于提高 CHS 基因的表达水平
（Deikman & Hammer，1995）。在银杏 F3’H 上游，存在与 CTKs 相关的作用元件 CPB（TATTAG），
同样在银杏 CHSP 中也发现有细胞分裂素的作用元件（李琳玲 等，2010）。因此 6-BA 处理对
GbF3’H1 转录水平的上调应该与上游的 CPB 转录单元有关，也有可能是上游黄酮物质代谢积累所驱
使的结果。
在银杏花青苷代谢途径中，GbF3’H 催化产物为二氢槲皮素（DHQ），而 DHQ 下一步的产物是
ANS 作用的底物。在对 ANS 的研究中发现，SA 能诱导 ANS 基因的表达水平稳步升高（Xu et al.，
2008b），SA 及伤害诱导相关 W-box 在 GbF3’H 基因上游序列中出现（Eulgem et al.，2000），因此
SA 能诱导 GbF3’H 升高与 SA 对黄酮代谢途径调控是一致的，并且是通过 W-box 元件对 GbF3’H 调
节的。相比较来说，伤害处理对 GbF3’H 基因的表达无明显诱导作用。这可能与银杏不同 F3’H 基因
响应不同环境信号有关。ABA 参与调节植物对脱水干旱相关的胁迫响应，也能诱导黄酮代谢相关基
因的表达（Xu et al.，2008b），ABA 诱导 F3’H 基因的快速表达，与 ABA 诱导银杏叶黄酮积累是一
致的，也同该基因上游预测的调控元件 DPBF 因子结合单元，亮氨酸拉链 bZIP 结合位点（Kim et al.，
2002）是相符合的；在 CHSP 中发现的生长素响应单元为 ARF 集合单元和 TGA-box（李琳玲 等，
2010），而在 GbF3’H1 中发现的组织特异性表达和生长素诱导表达相关单元为 NTBB（ACTTTA）
（Baumann et al.，1999）。因此外源生长素对部分黄酮代谢相关基因是具有正调控的作用，GbF3’H
的诱导表达分析也证实了这一点，但是否能提高银杏叶黄酮的含量，还有待进一步的研究论证。

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