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作物杂志,2026, 第2期: 68–73 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.02.008

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

马铃薯StMYB3基因的克隆、生物信息学及其表达分析

张宏宇1(), 田再民1(), 邱文萍1, 崔颖硕1, 桑乐飞1, 王雅宁1, 董书君1, 董莹莹1, 侯韶英1, 韩红艳2, 魏东3   

  1. 1河北北方学院农林科技学院， 075000， 河北张家口
    2中化现代农业（内蒙古）有限公司， 010000， 内蒙古呼和浩特
    3河北北方学院/河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室， 075000， 河北张家口
  • 收稿日期:2024-11-19 修回日期:2025-03-10 出版日期:2026-04-15 发布日期:2026-04-16
  • 通讯作者: 田再民，主要从事马铃薯栽培与育种研究，E-mail：nkxtzm@163.com
  • 作者简介:张宏宇，主要从事马铃薯栽培与育种研究，E-mail：2458479956@qq.com
  • 基金资助:
    河北北方学院博士基金(BSJJ202428);河北北方学院校级课题(XJ2023019);河北北方学院2024年大学生创新创业训练计划项目(202410092013)

Cloning, Bioinformatics, and Expression Analysis of StMYB3 Gene in Potato

Zhang Hongyu1(), Tian Zaimin1(), Qiu Wenping1, Cui Yingshuo1, Sang Lefei1, Wang Yaning1, Dong Shujun1, Dong Yingying1, Hou Shaoying1, Han Hongyan2, Wei Dong3   

  1. 1College of Agriculture and Forestry Science and Technology, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, Hebei, China
    2Sinochem Modern Agriculture (Inner Mongolia) Co., Ltd., Hohhot 010000, Inner Mongolia, China
    3Hebei North University / Hebei Key Laboratory of Agricultural Products and Food Safety Analysis and Testing, Zhangjiakou 075000, Hebei, China
  • Received:2024-11-19 Revised:2025-03-10 Online:2026-04-15 Published:2026-04-16

RichHTML

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PDF (PC)

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摘要：

马铃薯转录因子对花青素的影响主要体现在对马铃薯花青素合成途径相关转录因子的调控作用上。通过RT-PCR从马铃薯品种夏坡蒂（薯肉为白色）、万紫千红（薯肉为浅紫色）和2013-89-61（薯肉为深紫色）中克隆出马铃薯StMYB3基因，对其进行生物信息学分析和差异表达分析。结果表明，马铃薯StMYB3基因目的片段长度为710 bp，编码的蛋白分子质量20.71 kDa，等电点9.14，属于亲水性蛋白。马铃薯StMYB3基因含有R2R3-MYB结构域和bHLH转录因子，不含跨膜结构域，系统进化分析表明马铃薯StMYB3基因与辣椒ScMYB序列相似度最高。经半定量PCR发现，马铃薯StMYB3基因在不同部位表达量为嫩叶>老叶>茎>块茎>根，2013-89-61品种在各部位均属于高表达。

关键词: 马铃薯, 花青素, StMYB3, 生物信息学, 表达分析

Abstract:

The influence of potato transcription factors on anthocyanin accumulation is primarily reflected in their regulation of genes involved in the anthocyanin biosynthetic pathway. In this study, the StMYB3 gene was cloned by RT-PCR from three potato cultivars: Shepody (white flesh), Wanziqianhong (light purple flesh), and 2013-89-61 (dark purple flesh). Bioinformatics characterization and differential expression analysis were performed. The results showed that the target fragment of StMYB3 genes was 710 bp in length, encoding a protein with a molecular weight of 20.71 kDa and an isoelectric point of 9.14, which was identified as a hydrophilic protein. StMYB3 genes contains R2R3-MYB domain and bHLH interaction motif but lacks a transmembrane domain. Phylogenetic analysis revealed that StMYB3 genes shares the highest sequence similarity with the ScMYB gene from pepper. Semi-quantitative PCR results showed that the expression level of potato StMYB3 gene in different tissues is: tender leaf > old leaf > stem > tuber > root, and the cultivar 2013-89-61 exhibited consistently high expression across all tissues.

Key words: Potato, Anthocyanins, StMYB3, Bioinformatics, Expression analysis

图1

马铃薯StMYB3基因PCR产物的电泳结果 M：D2000 DNA分子量标准；1：StMYB3基因片段。

图2

马铃薯StMYB3蛋白的多序列对比 结构域为R2R3-MYB结构域和bHLH转录因子。

图3

马铃薯StMYB3蛋白与其他物种MYB蛋白的系统进化树

图4

马铃薯StMYB3蛋白的疏水性分析

图5

马铃薯StMYB3蛋白质二级结构预测

图6

马铃薯StMYB3蛋白质三级结构预测

图7

马铃薯StMYB3蛋白跨膜结构域分析

图8

马铃薯StMYB3基因在3个品种不同组织中的表达

图9

马铃薯StMYB3基因的相对表达量 不同小写字母表示P < 0.05水平的差异显著性。

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