人參euFUL基因的克隆與生物信息學(xué)分析

郭雙雙 劉翠晶 韓梅 楊利民

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)省部共建生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)管理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130118）

人參euFUL基因的克隆與生物信息學(xué)分析

郭雙雙 劉翠晶 韓梅 楊利民

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)省部共建生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)管理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130118）

旨在研究人參（Panax ginseng C.A.Meyer）花的形成，根據(jù)GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中基因片段設(shè)計(jì)特異引物，利用cDNA快速末端擴(kuò)增方法（RACE），克隆了人參花中一個(gè)5'端部分缺失euFUL（命名為PgFuL）的編碼區(qū)序列。獲得的PgFUL基因由867個(gè)核苷酸組成，編碼212個(gè)氨基酸。生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示，PgFUL編碼蛋白分子質(zhì)量為24.64 kD，等電點(diǎn)pI5.80，不含信號(hào)肽，無(wú)跨膜區(qū)。二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋結(jié)構(gòu)占60.19%、延伸鏈占5.21%、無(wú)規(guī)則卷曲占34.60%。序列比對(duì)和系統(tǒng)進(jìn)化分析表明，PgFUL人參PgMADS protein3（BAK20018.1）的序列同源性為100%，與加拿大蝙蝠葛（AGX01589.1）相似度達(dá)95%，屬于A功能基因中的euFUL進(jìn)化系。

euFUL基因；生物信息學(xué)分析；基因克??；人參

花是被子植物特有的生殖結(jié)構(gòu)［1］。利用分子生物學(xué)和遺傳學(xué)對(duì)擬南芥、金魚(yú)草、矮牽?；ǖ饶Ｊ街参镅芯堪l(fā)現(xiàn)，花的形成是受許多基因和代謝途徑所調(diào)控的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)［2］。該網(wǎng)絡(luò)中許多基因編碼轉(zhuǎn)錄因子，通過(guò)結(jié)合其他基因的調(diào)控區(qū)，激活或抑制他們的表達(dá)［3］。在參與花發(fā)育的過(guò)程中，大多數(shù)屬于MADS-box基因。

MADS-box基因是一個(gè)含有56-60個(gè)氨基酸的高度保守的 MADS 盒子的一類(lèi)重要的真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子基因家族，在真核生物的發(fā)育過(guò)程中，與靶基因的順式作用元件結(jié)合，通過(guò)調(diào)控生物的生長(zhǎng)發(fā)育和信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)發(fā)揮作用。首先是通過(guò)對(duì)擬南芥和金魚(yú)草的研究中發(fā)現(xiàn)其具有調(diào)控花器官發(fā)育方面的功能［4］，后來(lái)的研究報(bào)告中顯示其在果實(shí)發(fā)育、胚胎發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)器官的發(fā)育中也起著重要作用［5］，說(shuō)明MADS-box基因是一個(gè)具有多種功能的超基因家族。

MADS-box基因編碼的與DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子蛋白在植物、動(dòng)物和真菌的基因組中均已被鑒定［6］，在過(guò)去的幾年中，有許多MADS-box基因從不同的植物種類(lèi)中被分離。在植物從真菌和動(dòng)物中分化之前發(fā)生了基因復(fù)制事件，產(chǎn)生了兩個(gè)主要的MADS-box基因類(lèi)型，即I型和II型［7］。I型和II型MADS-box基因在動(dòng)物和真菌負(fù)責(zé)各種途徑的轉(zhuǎn)錄與調(diào)控，包括生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控。在植物中，TypeⅠ型功能不是很清楚，所有已知功能的MADS-box 基因均屬于Type Ⅱ型，II型MADS-box基因可以進(jìn)一步被分為MIKC*和MIKCc型，這兩種類(lèi)型MADS-box基因的主要區(qū)別表現(xiàn)在I區(qū)和K區(qū)序列結(jié)構(gòu)的差異［8］。大多數(shù)MIKCc型基因能編碼MADS-box蛋白，由4個(gè)具有特定功能的結(jié)構(gòu)域組成，即MADSI-K-C domain。植物MIKCc型MADS-box基因由于其在花發(fā)育過(guò)程中的重要作用而受到生物學(xué)家的關(guān)注［9］，通過(guò)對(duì)擬南芥（Arabidopsis thaliana）和金魚(yú)草（Antirrhinum majus）等模式植物花器官發(fā)育的研究，提出闡釋被子植物花發(fā)育的簡(jiǎn)單的ABC模型和ABCDE模型，將控制花發(fā)育的同源異型基因分為A、B、C、D、E五類(lèi)基因。它們共同控制著萼片、花瓣、雄蕊、心皮及胚珠的形成和發(fā)育。

ABCDE模型中除了AP2不屬于MADS-box基因家族成員外，其余均是MADS-box基因不同亞家族成員。通過(guò)對(duì)處于系統(tǒng)進(jìn)化不同地位的被子植物各類(lèi)群中分離得到大量的MADS-box基因進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育重建，將它們分為12個(gè)主要的亞家族［10］。在擬南芥植物中大多數(shù)的MADS-box基因只在花中表達(dá)，而 FUL卻在植物發(fā)育的不同特異階段表達(dá)。擬南芥中FRUITFULL（FUL）基因?qū)儆诨ㄍ串愋突蛑械腁類(lèi)基因，位于第5條染色體。FUL和APETALA1（AP1）序列具有很高的相似性，屬于AP1/SQUA 基因亞家族。在AP1/SQUA亞家族的進(jìn)化過(guò)程中至少發(fā)生了 4 次基因重復(fù)事件。在核心真雙子葉植物（core eudicots）中發(fā)生了兩次基因重復(fù)事件，結(jié)果產(chǎn)生了euAP1、euFUL 和FUL-like 3個(gè)進(jìn)化系［11］。目前，從擬南芥中克隆出的3個(gè)A類(lèi)基因，AP1、FUL、CAL 3個(gè)基因在控制花分生組織特異性發(fā)育的功能方面具有冗余性［12］，與AP1和CAL相比，F(xiàn)UL基因則具有廣泛的功能：它既能在花發(fā)育早期促進(jìn)花序分生組織的形成，又能在花發(fā)育的晚期在心皮及角果中行使功能，同時(shí)該基因還影響葉片的發(fā)育［13］。

本研究根據(jù)GenBank已登錄的其他被子植物MADS-box基因保守區(qū)序列設(shè)計(jì)引物，利用cDNA快速末端擴(kuò)增（RACE）技術(shù)克隆人參A功能MADS-box基因3'端cDNA序列，命名為pgFUL基因，運(yùn)用生物信息學(xué)軟件對(duì)該基因序列結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)MEGA5.0構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)分析它們的進(jìn)化地位，旨在探究人參花發(fā)育的分子遺傳機(jī)理，為今后深入研究該基因功能奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 五年生栽培人參（Panax ginseng）于2014年6月初采自吉林省撫松縣撫南林場(chǎng)，利用剪刀將已開(kāi)放的花序剪下放于自封袋中。采集后立即放于冰盒中保存，第2天回到實(shí)驗(yàn)室立即用自來(lái)水沖洗3-5次，用吸水紙吸掉表面水分，用滅過(guò)菌的鑷子將花放于凍存管中，立刻置于液氮速凍，-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 試劑 EASYspin Plus植物RNA快速提取試劑盒購(gòu)自北京艾德萊生物科技有限公司；M-MuLV第一鏈cDNA合成試劑盒購(gòu)自上海生工生物工程股份有限公司；2×Power Taq PCR Mastermix；質(zhì)粒提取試劑盒；多功能DNA純化回收試劑盒；DNA連接試劑盒等均購(gòu)自北京百泰克生物科技有限公司；JM109感受態(tài)菌株購(gòu)自北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限公司。

1.1.3 儀器 PCR擴(kuò)增儀（Mastercycler nexus）；-80℃超低溫冰箱（SANYO）；低溫冰箱（BCD-268 TN，青島海爾股份有限公司）；凝膠成像系統(tǒng)（GIS-2010，天能科技（上海）有限公司）；制冰機(jī)（SIMF140，SANYO）；高速冷凍離心機(jī)（HC-2518R，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司）；立式壓力蒸汽滅菌器（LDZX-30KBS，上海申安醫(yī)療器械廠(chǎng)）；恒溫水浴槽（北京精科華瑞儀器有限公司）；培養(yǎng)箱（北京議嘉林科技有限公司）；電泳儀（DYY-8C型，北京六一電泳廠(chǎng)）。

1.2 方法

1.2.1 RNA的提取和cDNA的合成 取人參花樣品，在液氮中研磨，依據(jù)艾德萊生物公司的EASYspinPlus植物RNA快速提取試劑盒的操作步驟提取人參總RNA，用0.7% 的瓊脂糖電泳檢測(cè)RNA完整性。利用生工生物工程股份有限公司的Moloney Murine Leukemia Virus Reverse Transcriptase反轉(zhuǎn)錄酶，按照該試劑盒提供的步驟和反應(yīng)條件將RNA反轉(zhuǎn)錄成第一鏈互補(bǔ)鏈DNA（cDNA）。

1.2.2 PgFUL基因的擴(kuò)增與測(cè)序 根據(jù)PgFUL的cDNA片段序列設(shè)計(jì)3'-RACE擴(kuò)增特異引物，上游引物為：5'-TTTTTTTTTTTTTTTTTCGCCGGCGACATCCTAGGCC-3'，下游引物為：5'-CTAGAGYACKCGRAAGAASTC-3'，cDNA模板為3'-RACE第一鏈cDNA，20 μL反應(yīng)體系：1.0 μL cDNA、9 μL 2×Taq Mix、上下游引物各0.8 μL（10 μmol/L）、8.4 μL ddH2O。PCR反應(yīng)程序：94℃預(yù)變性3 min；94℃ 30 s，48℃30 s，72℃ 1 min，10個(gè)循環(huán)；94℃ 30 s，52℃ 30 s，72℃ 1 min，25個(gè)循環(huán)；72℃ 10 min，4℃保溫。0.7%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物，對(duì)擴(kuò)增所得目的片段進(jìn)行切膠回收。

將回收產(chǎn)物與pMD20-T載體連接，再轉(zhuǎn)化到JM109感受態(tài)菌株中進(jìn)行克隆，涂布在含有X-gal、IPTG和Amp的LB平板上于37℃進(jìn)行培養(yǎng)，挑取白色菌落單克隆經(jīng)菌落PCR擴(kuò)增和電泳檢測(cè)后選擇陽(yáng)性克隆送公司測(cè)序。

1.2.3 生物信息學(xué)分析 將所測(cè)定的序列結(jié)果在NCBI通過(guò)Blast搜索蛋白質(zhì)和核苷酸數(shù)據(jù)庫(kù)，并由DNAMAN軟件翻譯成氨基酸序列，使用ORF Finder（http：//www.ncbi.nlm.nih.g ov/gorf/gorg.html）查找開(kāi)放閱讀框（ORF）。生物信息學(xué)分析主要采用一些網(wǎng)上軟件包進(jìn)行分析，進(jìn)行信號(hào)肽預(yù)測(cè)Signal P4.1（http：//www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/），如采用Expasy中的工具ProtParam進(jìn)行理化性質(zhì)預(yù)測(cè)（http：// web.expasy.org/protparam/），TargetP 1.1（http：//www. cbs.dtu.dk/services/TargetP/）分析亞細(xì)胞定位，TM-pred（http：//www.ch.embnet.org/software/TMPRED_ form.html）進(jìn)行跨膜域預(yù)測(cè)。

采用SWISS-MODEL（http：//swissmodel.expasy. org/）進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)的分析。用DNAMAN軟件對(duì)序列進(jìn)行多重比對(duì)，用ClustalW軟件與其他植物中的MADS-box氨基酸序列進(jìn)行比較，用MEGA5.1軟件構(gòu)建Neighbor-Joining系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，bootstrap重復(fù)次數(shù)為1 000次。

2 結(jié)果

2.1 人參PgFUL基因的克隆

將提取的人參花的總RNA經(jīng)0.7%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)，可知28S rRNA與18S rRNA條帶寬度和亮度比接近2∶1，說(shuō)明RNA提取的完整性較好，未發(fā)生明顯的降解（圖1-A）。根據(jù)PgFUL的cDNA片段序列設(shè)計(jì)3'-RACE擴(kuò)增特異引物，cDNA模板為3'-RACE第一鏈cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物經(jīng)0.7%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)，獲得的片段大小約為867 bp，結(jié)果（圖1-B）顯示，使用pMD20-T載體通用引物對(duì)白色菌落的單克隆進(jìn)行菌落PCR檢測(cè)，結(jié)果如圖1-C所示，選取白色菌落中的陽(yáng)性克隆菌送去測(cè)序。

2.2 缺失部分5'端堿基的PgFUL及其編碼蛋白的生物信息學(xué)分析

2.2.1 PgFUL cDNA測(cè)序結(jié)果及其編碼蛋白的理化性質(zhì) 對(duì)測(cè)序結(jié)果校對(duì)并分析確定已克隆的cDNA，全長(zhǎng)867 bp，具有639 bp的CDS和228 bp 3'端非翻譯區(qū)（untranslated region，UTR），編碼由212個(gè)氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)（圖2）。通過(guò)ProtParam對(duì)該蛋白理化性質(zhì)的分析，結(jié)果表明該蛋白分子式為C1074H1727N305O338S10，總原子數(shù)為3 454。其分子量是24.64 kD，pI5.80。帶正電殘基（Arg+Lys）28，帶負(fù)電殘基（Asp+Glu）34，不穩(wěn)定指數(shù)為56.28，表明該蛋白不穩(wěn)定。脂溶指數(shù)為86.51，總平均親水性為-0.753，表明該蛋白為親脂性蛋白。

2.2.2 PgFUL編碼蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè) 采用SWISS_MODEL對(duì)PgFUL編碼的蛋白進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)的分析和結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)。PgFUL的編碼蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋（alpha helix）占60.19%、延伸鏈（extend strand）占5.21%、無(wú)規(guī)卷曲（random coil）占34.60%。

圖2 cDNA缺失部分堿基的PgFUL基因

InterproScan的結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)結(jié)果（圖3）表明，PgFUL編碼蛋白含有兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)域，一個(gè)是轉(zhuǎn)錄因子MADS-box結(jié)構(gòu)域（Transcription factor MADS-box domain，IPR002100），位于氨基酸殘基的1-31位之間，或1-33位、1-67位之間，另一個(gè)是轉(zhuǎn)錄因子K-box結(jié)構(gòu)域（Transcription factor K-box domain，IPR002487），位于氨基酸殘基的47-146位之間。

圖3 InterproScan對(duì)PgFUL基因編碼蛋白結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)結(jié)果

2.2.3 PgFUL基因氨基酸序列同源性分析 將PgFUL基因的氨基酸序列于GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行blastp比對(duì)，獲得與其具有同源性較高的A功能MADS-box氨基酸序列，利用DNAMAN軟件進(jìn)行同源性分析。結(jié)果（圖4）顯示，由同源性比對(duì)結(jié)果可知，Panax g FUL2和GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中的Panax g FUL1（BAK20018.1，Panax ginseng）屬于同一序列，序列相似度100%，與八仙花APETALA1/FRUITFUL、咖啡樹(shù)FUL、大桉EUGRSUZ_K02547、金魚(yú)草euFUL、蘋(píng)果MdMads2.1的氨基酸序列具有較高的序列相似性。euFUL進(jìn)化系和FUL-like進(jìn)化系成員的C末端結(jié)構(gòu)域擁有FUL motif和paleoAPl motif，euAP1進(jìn)化系成員均擁有FUL motif和euAPl motif。Panax gFUL2蛋白的C末端結(jié)構(gòu)域擁有保守的FUL motif和paleoAPl motif，而不具有euAPl motif，表明Panax g FUL2基因可能屬于A功能基因中的euFUL進(jìn)化系。

圖4 部分A的功能基因的氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)結(jié)果

2.2.4 PgFUL編碼蛋白信號(hào)肽、亞細(xì)胞定位、跨膜區(qū)預(yù)測(cè)分析 應(yīng)用在線(xiàn)Signal 4.1 Server 軟件分析結(jié)果表明PgFUL編碼蛋白不含信號(hào)肽。在線(xiàn)工具TargetP 1.1 Server預(yù)測(cè)該蛋白定位于細(xì)胞質(zhì)中，使用TMHMM Server v.2.0預(yù)測(cè)PgFUL編碼蛋白跨膜區(qū)域，結(jié)果顯示無(wú)跨膜區(qū)域，PgFUL整條肽鏈都位于細(xì)胞膜外，即PgFUL不存在跨膜結(jié)構(gòu)域。結(jié)合上述轉(zhuǎn)運(yùn)肽的預(yù)測(cè)，可以推斷，PgFUL也是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成后，沒(méi)有經(jīng)過(guò)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)，直接錨定于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的特定部位行使催化功能。

2.2.5 PgFUL編碼蛋白系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析 為了分析pgFUL編碼蛋白的進(jìn)化情況，從GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中共選取了22條A功能基因的序列，經(jīng)過(guò)軟件Clustal W比對(duì)，并利用MEGA5.1中的Neighbor-Joining方法［14］，構(gòu)建了包括核心真雙子葉植物、基部被子植物和基部真雙子葉植物的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。樹(shù)枝長(zhǎng)度用比例尺表，其中FUL Panax ginseng代表本研究利用3'-RACE克隆得到的缺失部分5'端目的片段。系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析（圖5）顯示，A功能基因包括4個(gè)進(jìn)化系：擬南芥AGL79單獨(dú)為一支、FUL-like為一支、euAP1為一支、FUL Panax ginseng基因與加拿大蝙蝠葛（AGX01589.1）相似度達(dá)95%，同屬于類(lèi)別euFUL為一支。故PgFUL基因?qū)儆贏功能基因中的euFUL進(jìn)化系。

圖5 利用從人參中克隆得到的PgFUL基因編碼的蛋白序列與其他植物中的A功能基因的氨基酸序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)

3 討論

人參是多年生傳統(tǒng)的中藥材，3年生以上的植株每年均可開(kāi)花，開(kāi)花時(shí)間7-15 d，其中8-10 d居多，種子具有后熟現(xiàn)象。MADS-box基因家族具有調(diào)控植物花的形成、果實(shí)的發(fā)育以及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)等方面的作用。本研究通過(guò)克隆PgFUL基因，生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)基因的保守結(jié)構(gòu)域及基因功能［15，16］。基于生物信息學(xué)分析，分別對(duì)PgFUL蛋白氨基酸序列的理化性質(zhì)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、蛋白信號(hào)肽、亞細(xì)胞定位和跨膜區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，但預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)仍需試驗(yàn)驗(yàn)證。

利用MEGA5.10軟件，通過(guò)搜索GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)上與所克隆人參PgFUL氨基酸序列進(jìn)行同源性分析和系統(tǒng)進(jìn)化分析。PgFUL和GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中的Panax g FUL1（BAK20018.1，Panax ginseng）相似度達(dá)100%，可以認(rèn)定二者為同一種蛋白氨基酸序列。PgFUL蛋白氨基酸的C末端結(jié)構(gòu)域擁有保守的FUL motif和paleoAPl motif，而不具有euAPl motif，與洋蔥的AcFUL基因的C末端結(jié)構(gòu)域相同［17］，進(jìn)一步通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析表明PgFUL基因可能屬于A功能基因中的euFUL進(jìn)化系。褚婷婷等［18］克隆得到擬南芥FRUITFULL（euFUL）基因啟動(dòng)子區(qū)與其第一內(nèi)含子，對(duì)FRUITFULL基因表達(dá)起到重要的調(diào)控作用。A功能基因在被子植物中發(fā)生了兩次基因重復(fù)事件，在被子植物形成之前的重復(fù)事件產(chǎn)生了FUL-like、euFUL和euAP1三個(gè)進(jìn)化系。由于FUL基因在控制植物開(kāi)花結(jié)果方面的特殊作用，隨著對(duì)其深入的研究，相信在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、品種改良等方面將取得巨大成就。

PgFUL基因僅是人參MADS-box基因家族中的一個(gè)成員，其功能仍需進(jìn)一步研究，為了解人參花形成、果實(shí)發(fā)育及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)程，在后續(xù)研究中需要克隆人參MADS-box基因家族的其他成員，分析各自的基因功能，研究各成員之間是否存在協(xié)同作用或功能冗余。

4 結(jié)論

通過(guò)克隆獲得的PgFUL基因由867個(gè)核苷酸組成，編碼212個(gè)氨基酸。生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示，PgFUL編碼蛋白分子質(zhì)量為24.64 kD， 等電點(diǎn)pI5.80，不含信號(hào)肽，無(wú)跨膜區(qū)。二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋結(jié)構(gòu)占60.19%、延伸鏈占5.21%、無(wú)規(guī)則卷曲占34.60%。與加拿大蝙蝠葛（AGX01589.1）相似度達(dá)95%，同屬于類(lèi)別euFUL為一支。故PgFUL基因?qū)儆贏功能基因中的euFUL進(jìn)化系。

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（責(zé)任編輯 馬鑫）

Cloning and Bioinformatics Analysis of euFUL Gene in Panax ginseng

Guo Shuangshuang Liu Cuijing Han Mei Yang Limin
（State Key Laboratory for Ecological Restoration and Ecosystem Management of JLP-MOST Collective Construct-KLUER，College of Herbal Medicine，Jilin Agricultural University，Changchun 130118）

To study the flower development of Panax ginseng， designing specific primers according to gene fragments in the GenBank data， and the 5' end deletion coding sequence of a euFUL（named PgFUL）gene in ginseng flower was cloned by the rapid amplification of cDNA ends（RACE）. PgFUL consists of 867 nucleotides， and encoding a protein of 212 amino acids. The bioinformatics analysis shows that PgFUL-encoding protein has isoelectric point（pI）of 5.80 and a calculated molecular weight about 24.64 kD without transmembrane region and signal peptide. In the secondary structure， the percentage of α-helix， extended strand and random coil are 60.19%， 5.21% and 34.60%，respectively. The homologous analysis by sequence alignment and phylogenetic indicates that PgFUL is in 100% similarity with ginseng PgMADS protein3（BAK20018.1）and 95% with Menispermum canadense（AGX01589.1）， which belongs to evolutionary euFUL in functional gene A.

euFUL gene；bioinformatics analysis；gene cloning；Panax ginseng

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.06.019

2014-10-26

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31270371，31200178），國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAI0301-02），吉林省科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（20125068）

郭雙雙，男，碩士生研究生，研究方向：微生物及分子生物學(xué)；E-mail：1530811226@qq.com

楊利民，男，博士，教授，研究方向：中藥資源生態(tài)與藥材質(zhì)量調(diào)控研究；E-mail：ylmh777@126.com