漢中地區(qū)不同黑稻品種查爾酮合成酶基因的遺傳變異分析

李蕊清， 劉 歡， 田蕾銘， 路宏朝， 張力瑞， 張 輝， 張 濤*

(1.陜西理工學(xué)院 生物科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 漢中 723001； 2.陜西省南鄭中學(xué)， 陜西 南鄭 723100)

漢中地區(qū)不同黑稻品種查爾酮合成酶基因的遺傳變異分析

李蕊清1， 劉 歡1， 田蕾銘1， 路宏朝1， 張力瑞2， 張 輝2， 張 濤1*

(1.陜西理工學(xué)院 生物科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 漢中 723001； 2.陜西省南鄭中學(xué)， 陜西 南鄭 723100)

為漢中黑稻起源及其花青苷合成機(jī)制提供分子遺傳依據(jù)，通過(guò)分析漢中地區(qū)8個(gè)黑稻品種和其他植物查爾酮合成酶(chalcone synthase，CHS)基因序列，利用PCR擴(kuò)增8個(gè)黑稻品種查爾酮合成酶基因并測(cè)序，使用DNAMAN和MEGA5.0軟件分別對(duì)水稻的CHS基因外顯子序列進(jìn)行比對(duì)和不同物種間的聚類(lèi)。結(jié)果表明：水稻種內(nèi)存在4個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，8種黑稻中存在3個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，比對(duì)CHS氨基酸序列，僅黑寶品種存在1個(gè)氨基酸突變。經(jīng)聚類(lèi)分析，8種黑稻親緣關(guān)系最近，與秈稻聚為一類(lèi)，然后與粳稻聚在一起，禾本科植物CHS同源性很高。結(jié)論：CHS是一個(gè)古老的基因，可作為種屬鑒定的參考基因，CHS雖是花青苷合成的限速酶基因，但其序列的變異可能與黑稻花青苷的合成無(wú)相關(guān)性。

黑稻； 查爾酮合酶； 序列分析； 遺傳變異

水稻是稻屬分支下栽培馴化最悠久的一個(gè)種，分為秈稻和粳稻2個(gè)變種，其中存在一些古老而珍貴的種質(zhì)資源——黑稻，屬于特種稻范疇。黑稻種皮花青苷是天然的色素，無(wú)毒性，既可作為食品著色劑，又具有提高機(jī)體非特異性免疫功能，增強(qiáng)抗病能力及抗過(guò)敏、抗氧化等多種保健功能[1-4]?；ㄇ嘬疹?lèi)化合物種類(lèi)多樣，不同品種黑米花青苷化學(xué)結(jié)構(gòu)存在一定差異，表明花青苷的合成途徑相對(duì)較復(fù)雜[5-6]，其合成的分子機(jī)理及相關(guān)功能基因的鑒定研究可為黑稻種質(zhì)培育和遺傳進(jìn)化研究提供新的思路。

植物花青素生物合成途徑可分為3個(gè)階段：1) 苯丙氨酸經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)生成4-香豆酰CoA，此為多數(shù)植物次生代謝途徑共有；2) 4-香豆酰CoA和丙二酰CoA反應(yīng)生成二氫黃酮醇，此過(guò)程由查爾酮合酶(Chalcone synthase，CHS)、查爾酮異構(gòu)酶(CHI)和黃烷酮3-羥化酶(F3H)等催化；3) 二氫黃酮醇通過(guò)二氫黃酮醇還原酶(DFR)將二氫黃酮醇轉(zhuǎn)化成無(wú)色花青素，然后在花青素合成酶(ANS)的作用下經(jīng)過(guò)氧化脫水形成花青素[7]?；ㄇ嗨睾懿环€(wěn)定，需經(jīng)糖基化、甲基化、?；土u基化等一系列修飾作用才能形成穩(wěn)定的花青苷。

在花青苷合成途徑中，查爾酮合成酶是一個(gè)關(guān)鍵酶[8]，研究其基因序列變異、表達(dá)調(diào)控和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等,有助于解析植物花青素積累的分子機(jī)理。因此，很多學(xué)者對(duì)不同植物的查爾酮合酶基因進(jìn)行了大量研究，確定了植物CHS有2個(gè)外顯子，1個(gè)內(nèi)含子，外顯子2編碼幾乎所有功能位點(diǎn)[9-12]，但關(guān)于黑稻查爾酮合成酶基因完整的編碼區(qū)序列變異分析尚未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道。筆者選取陜西漢中地區(qū)主要種植的8個(gè)黑稻品種，通過(guò)對(duì)其查爾酮合成酶基因編碼區(qū)的測(cè)序和比對(duì)，CHS的變異與黑稻花青苷合成的關(guān)系，并基于CHS基因序列進(jìn)行了黑稻與其他種屬植物的系統(tǒng)樹(shù)構(gòu)建，以期日后為黑稻的起源與遺傳進(jìn)化等科學(xué)問(wèn)題提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

選取漢中地區(qū)種植的8個(gè)黑稻品種為材料，由陜西省水稻研究所提供，該8個(gè)品種全部為秈稻，分別為黑寶(HB)，黑優(yōu)粘(HYZ)，黑豐(HF)，黑帥(HS)，黑米A(HMA)，培811(P811)，黑米B(HMB)，云黑(YH)。

1.2 DNA提取

稻種在調(diào)溫調(diào)濕箱中萌發(fā)，取水稻其嫩葉葉尖，按照改良的CTAB法提取基因組DNA[14]。

1.3 基因及引物序列信息

根據(jù)GenBank檢索CHS基因序列(登陸號(hào)X89859)(表1)，Primer 5.0軟件設(shè)計(jì)PCR的引物(表2)，由上海桑尼生物科技有限公司合成。

表1 不同植物CHS基因序列GeneBank登陸號(hào)

表2 CHS序列的PCR產(chǎn)物及相關(guān)信息

1.4 PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系及程序

PCR反應(yīng)總體系為25 μL：10×PCR緩沖液(含15 mmol/L Mg2+)2.5 μL，dNTP(100 mmol/L)0.5 μL，上下游引物(10 pmol)各1 μL，Taq DNA聚合酶(0.5U/μL)2.0 μL，DNA模板(50 ng/μL)1.0 μL，超純水17.0 μL。PCR擴(kuò)增條件：94℃預(yù)變性4 min；94℃變性45 s，52℃退火30 s，72℃延伸1 min，35個(gè)循環(huán)，然后72℃延伸10 min，4℃保存。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用使用DNAMAN和MEGA5.0軟件對(duì)CHS基因序列進(jìn)行比對(duì)和聚類(lèi)分析，通過(guò)www.expasy.org網(wǎng)絡(luò)軟件對(duì)查爾酮合成酶的理化性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑稻CHS基因的mRNA序列比對(duì)

黑稻CHS基因的mRNA序列共有2個(gè)外顯子，外顯子I 187 bp，外顯子II 1 010 bp，共1 197 bp，編碼398個(gè)氨基酸。

將獲得的8個(gè)品種的CDS序列與NCBI公布的水稻CHS基因序列(No.X89859和No.AB058397)比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，漢中地區(qū)8個(gè)黑稻栽培品種CHS的CDS序列長(zhǎng)度與GeneBank的序列一致，不存在插入突變和缺失突變。8個(gè)黑稻栽培秈稻品種，通過(guò)與NCBI公布的秈稻和粳稻的序列進(jìn)行比對(duì)，漢中8個(gè)品種黑稻內(nèi)存在3個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，與公布的序列比較則存在4個(gè)多態(tài)位點(diǎn)(圖1)。這4個(gè)位點(diǎn)的變異為編碼區(qū)57位的A/G轉(zhuǎn)換，473位的A/G轉(zhuǎn)換，530位的C/G顛換(粳稻與秈稻之間)，789位的G/A轉(zhuǎn)換(圖2)。

2.2 不同物種基于CHS的mRNA序列的聚類(lèi)樹(shù)

從圖3看出，2種聚類(lèi)結(jié)果基本一致，漢中8個(gè)黑稻品種與秈稻先聚為一類(lèi)，親緣關(guān)系較近，這與實(shí)際相吻合，然后與粳稻聚為一個(gè)稻屬的大類(lèi)。稻屬植物與玉米、小麥等禾本科植物聚在一個(gè)分支。

2.3 不同植物在CHS基因位點(diǎn)的同源性和遺傳距離

由表3可見(jiàn)，黑優(yōu)粘與黑豐同源性為100%，黑米A與培811同源性為100%，黑帥、云黑與黑米B完全同源，黑米A與培811和粳稻的同源性為99.9%。8個(gè)品種與粳稻的同源性在99.7%以上，8個(gè)品種中有3個(gè)與秈稻同源性在99.7%，2個(gè)與秈稻同源性在99.8%，2個(gè)與秈稻同源性為99.9%，黑寶與秈稻的同源性在99.6%，低于與粳稻的99.7%。水稻CHS位點(diǎn)的序列同源性非常保守，均在99.6%以上。水稻與小麥的遺傳距離為0.172～0.175，和玉米遺傳距離為0.151～0.152，水稻與玉米的親緣關(guān)系較小麥近一些。水稻與禾本科以外其他植物的同源性在73.1%～77.5%。說(shuō)明，查爾酮合成酶基因是一個(gè)相對(duì)保守的基因，是所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的一個(gè)基因。

圖1 秈稻、粳稻與8種黑稻的CHS基因外顯子序列

Fig.1 The exon sequence alignment of indica, japonica and eight black rice varieties

圖2 8種黑稻的CHS基因外顯子區(qū)SNP位點(diǎn)

圖3 基于CHS基因序列的聚類(lèi)分析

種屬Species粳稻Japo秈稻Indi黑寶HB黒豐HF黑米AHMA黑米BHMB黑帥HS黑優(yōu)粘HYZ培811P811云黑YH玉米Maize小麥Wheat金蕎麥Fadi銀杏Gibi洋蔥Alce粳稻Japo-0．0030．0030．0020．0030．0030．0030．0020．0030．0030．1510．120．2930．3630．378秈稻Indi0．997-0．0040．0020．0010．0030．0030．0020．0010．0030．1520．150．2960．3610．378黑寶HB0．9970．996-0．0030．0030．0020．0020．0030．0030．0020．1520．120．2930．3610．383黒豐HF0．9980．9980．997-0．0010．0010．00100．0010．0010．1510．130．2930．3620．381黑米AHMA0．9970．9990．9970．999-0．0020．0020．00100．0020．1510．140．2930．3610．379黑米BHMB0．9970．9970．9980．9990．998-00．0010．00200．1520．120．2930．3610．383黑帥HS0．9970．9970．9980．9990．9981．000-0．0010．00200．1520．120．2930．3610．383黑優(yōu)粘HYZ0．9980．9980．9971．0000．9990．9990．999-0．0010．0010．1510．130．2940．3610．381培811P8110．9970．9990．9970．9991．0000．9980．9980．999-0．0020．1510．140．2930．3610．379云黑YH0．9970．9970．9980．9990．9981．0001．0000．9990．998-0．1520．120．2930．3610．383玉米Zema0．8720．8710．8710．8720．8720．8710．8710．8720．8720．871-0．200．3110．3310．419小麥Trae0．8530．8510．8530．8530．8520．8530．8530．8530．8520．8530．834-0．3160．3730．419金蕎麥Fadi0．7770．7750．7770．7770．7760．7770．7770．7770．7760．7770．7680．764-0．3610．399銀杏Gibi0．7380．7390．7390．7380．7390．7390．7390．7380．7390．7390．7550．7340．739-0．460洋蔥Alce0．7310．7310．7290．7290．7300．7290．7290．7290．7300．7290．7100．7090．7200．690-

表4 不同植物查爾酮合成酶的理化性質(zhì)

2.4 不同黑稻品種CHS基因的遺傳變異性

稻屬植物查爾酮合成酶有398個(gè)氨基酸，通過(guò)比較此8個(gè)品種與其他水稻查爾酮合成酶基因發(fā)現(xiàn)，CDS區(qū)存在的4個(gè)變異中只有473位的A/G轉(zhuǎn)換導(dǎo)致第158個(gè)氨基酸組成的改變，粳稻和品種黑寶此處為Asn，秈稻、黑優(yōu)粘、黑豐、黑帥、黑米A、培811、黑米B和云黑為Ser。

從表4可知，158位氨基酸變化導(dǎo)致查爾酮合成酶的疏水性有改變，秈稻為-0.076，粳稻為-0.070，在穩(wěn)定性方面，秈稻和其他7個(gè)品種黑稻要高于粳稻和黑寶，其他理化性質(zhì)無(wú)影響。與小麥和玉米相比，其疏水性均低于小麥的-0.123和玉米的-0.149，水稻較為穩(wěn)定，推測(cè)其查爾酮合酶在植物體內(nèi)作用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

3 結(jié)論與討論

漢中地處秦巴山區(qū)腹地，位于漢江中上游，是陜西水稻的主產(chǎn)區(qū)，特種稻資源豐富，產(chǎn)五色稻，以黑稻最為著名，種質(zhì)資源豐富[15]。漢中地區(qū)黑稻資源的研究主要集中在資源庫(kù)建立、常規(guī)育種、種植技術(shù)和黑稻花青苷的綜合開(kāi)發(fā)利用等方面[16-17]，也有學(xué)者[18]進(jìn)行漢中水稻DNA遺傳多樣性及黑稻蛋白質(zhì)標(biāo)記研究[19]。黃酮類(lèi)化合物是一類(lèi)天然次生代謝物，廣泛存在于各種陸生植物當(dāng)中，在植物器官花色素積累、抗脅迫、抗菌和細(xì)胞的發(fā)育與分化等過(guò)程中有著重要的作用[20]。CHS是黃酮類(lèi)物質(zhì)合成途徑中的關(guān)鍵酶，其突變、沉默或過(guò)表達(dá)等可能影響多種黃酮類(lèi)物質(zhì)合成，目前CHS基因的研究很多，但大都集中在對(duì)豆科植物異黃酮合成的研究[21-22]。如許鋒等[23]研究認(rèn)為，銀杏CHS基因的表達(dá)水平、酶的活性水平、類(lèi)黃酮的含量三者之間有良好的正相關(guān)關(guān)系。CHS在植物顏色形成過(guò)程中也起著重要作用，尤其是在顏色鮮艷的觀賞植物中，其研究重在改良花色，提高植物的觀賞價(jià)值[24]，CHS的特異性表達(dá)與花色相關(guān)，其表達(dá)量可引起花色的變化[25]。由于植物體內(nèi)黃酮物質(zhì)的形成與色素的沉積是植物形成具有的一個(gè)基本特征，故CHS基因作為一個(gè)相對(duì)古老的基因，基因結(jié)構(gòu)和序列相對(duì)保守，但在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)化中，由于基因的變異與物種分化導(dǎo)致不同物種的CHS有較大差異。

黑稻、黑麥和黑玉米等黑色有機(jī)農(nóng)作物因其獨(dú)特的品質(zhì)較好的保健功能受到了消費(fèi)者青睞，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大，故CHS的表達(dá)量對(duì)籽粒顏色的影響正成為禾本科植物分子遺傳學(xué)和育種研究的熱點(diǎn)。由于CHS基因是一個(gè)較為保守的古老基因，盡管不同群體之間存在遺傳變異，但不影響植物生長(zhǎng)發(fā)育，能否以該位點(diǎn)作為研究水稻起源進(jìn)化與分化研究的參考點(diǎn)，也是本研究關(guān)注的問(wèn)題。因此，本研究設(shè)計(jì)以CHS基因?yàn)槟繕?biāo)來(lái)分析黑稻花青苷合成與該基因遺傳變異的關(guān)系，為黑稻育種實(shí)踐中相關(guān)代謝途徑關(guān)鍵酶的基因修飾研究奠定基礎(chǔ)。另外，欲通過(guò)分析漢中黑稻CHS這一古老基因的遺傳多態(tài)性，探索黑稻與普通稻在遺傳分化上的差異，為漢中豐富的黑稻資源保護(hù)和開(kāi)發(fā)提供一些分子遺傳數(shù)據(jù)。

本研究以NCBI公布的秈稻和粳稻CHS基因序列為參考發(fā)現(xiàn)，在漢中8個(gè)黑稻栽培品種CHS基因編碼區(qū)非常保守，品種內(nèi)存在4個(gè)多態(tài)位點(diǎn)。以CHS基因序列為基礎(chǔ)進(jìn)行聚類(lèi)分析判定8個(gè)品種的均為秈稻，與實(shí)際相符合，禾本科之間親緣關(guān)系很近，稻屬植物之間同源性極高，表明查爾酮合成酶基因作為不同屬間的親緣關(guān)系鑒定完全可行，用于種內(nèi)亞種間的親緣關(guān)系分析和起源進(jìn)化研究也是可行的，但對(duì)于種內(nèi)品種間的親緣關(guān)系分析和品種鑒定不可靠，只可作為參考，并需擴(kuò)大樣本數(shù)量系統(tǒng)分析。在8個(gè)品種中7個(gè)查爾酮合成酶氨基酸序列相同，僅有黑寶品種存在1個(gè)氨基酸的變異，該品種CHS氨基酸序列與粳稻相同，可能暗示黑寶品種與粳稻在選育過(guò)程中存在一定的親緣關(guān)系。通過(guò)將漢中8個(gè)黑稻CHS基因編碼區(qū)序列與普通的秈稻與粳稻的基因序列比對(duì)分析認(rèn)為，水稻CHS基因高度保守，其少量變異不影響查爾酮合成酶的功能，序列變異與花青苷合成無(wú)相關(guān)性。但其表達(dá)量的高低、環(huán)境效應(yīng)和其他因素對(duì)黑稻花青苷的積累是否存在影響還需進(jìn)一步研究。通過(guò)本研究可確定以CHS基因序列為基礎(chǔ)進(jìn)行種間和亞種之間的親緣關(guān)系鑒定是可行的，但不可作為品種間鑒定分析。研究結(jié)果表明，查爾酮合成酶基因是一個(gè)較為保守的古老基因，雖然不同品種之間存在一定差異，但無(wú)插入和缺失突變，不會(huì)造成移碼變異，造成該基因功能的明顯變化，從而影響植物正常生長(zhǎng)發(fā)育。

[1] 侯夫云,王慶美,李?lèi)?ài)賢,等.植物花青素合成酶的研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(21):188-190.

[2] 陳起萱,凌文華.黑米和紅米對(duì)兔主動(dòng)脈脂質(zhì)斑塊面積和血脂的影響[J].衛(wèi)生研究,2000,29(3):170-172.

[3] 謝黎虹,羅玉坤,陳 能.紅米和黑米的營(yíng)養(yǎng)功效研究進(jìn)展[J].西部糧油科技,2003,28(6):35-37.

[4] 孫 玲,張名位,池建偉,等.黑米的抗氧化性及其與黃酮和種皮色素的關(guān)系[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2000,22(3):246-249.

[5] 李新生,吳升華.陜西黑稻資源及其開(kāi)發(fā)利用[J].資源科學(xué),1998,20(6):67-73.

[6] 陳 新.銀杏苯丙氨酸解氨酶(PAL)的基因克隆和生物信息學(xué)分析[D].成都：成都中醫(yī)藥大學(xué),2003.

[7] Ma Tingrui, Zhang Jinwen, Liang Huiguang, et al. Plant Anthocyanin Synthesis and Gene Regulation[J].Agricultural Science & Technology,2012,3:507-511,540.

[8] 楊會(huì)娜,田新惠,李艷軍,等.天然棕色棉查爾酮合成酶基因(GhCHS1)的克隆和實(shí)時(shí)定量表達(dá)分析[J].棉花學(xué)報(bào),2010(1):42-48.

[9] 王金玲,瞿禮嘉,陳 軍,等.CHS基因外顯子2的進(jìn)化規(guī)律及其用于植物分子系統(tǒng)學(xué)研究的可行性[J].科學(xué)通報(bào),2000(9):942-950.

[10] 蒙 華,李成磊,吳琦等.金蕎麥查爾酮合成酶基因CHS的克隆及序列分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2010(3):162-169.

[11] 張明姝.菊花查爾酮合成酶基因的克隆與序列分析[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2006.

[12] 鐘德馨,方袁夢(mèng)夢(mèng),郭壯浩,等.決明查爾酮合成酶全長(zhǎng)基因序列的克隆與分析[J].生物技術(shù)通報(bào),2013(5):99-104.

[13] Ursula Niesbach-Kl sgen, Ellen Barzen, Jürgen Bernhardt, et al. Chalcone synthase genes in plants: A tool to study evolutionary relationships [J] Journal of Molecular Evolution,1987,26:213-1125．

[14] Zhang Y, Bog R. Evluation of authentication of methodology on genonmic DNA isolation of plant[J].Drag Evaluation,2004,4:292-297．

[15] 王勝寶,馮志峰,李新生,等.陜西漢中特種稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(S2):147-150.

[16] 李新生,鄧文輝,吳三橋,等.陜西三種特種稻米氨基酸及品質(zhì)分析[J].氨基酸和生物資源,2001(4):1-3.

[17] 曹小勇,李新生.黑米花色素苷類(lèi)色素研究現(xiàn)狀及展望[J].氨基酸和生物資源,2002(1):3-6.

[18] 張 羽,李新生,馮志峰,等.陜西省有色稻資源的SSR多態(tài)性分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2011(5):828-832.

[19] 丁 銳.黑稻主要栽培品種過(guò)氧化物酶同工酶的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2005(6):947-948.

[20] 朱見(jiàn)明,李 娜,張亞軍,等.苜蓿黃酮的研究進(jìn)展[J].草業(yè)科學(xué),2009(9):156-162.

[21] 單麗偉,汪 勇,王美玲,等.大豆類(lèi)黃酮生物合成關(guān)鍵酶CHS基因的克隆及表達(dá)分析[J].西北植物學(xué)報(bào),2012(11):2164-2168.

[22] 牛天敏,馬會(huì)勤,陳尚武.大豆查爾酮合成酶(CHS)基因的克隆、表達(dá)及其在雪蓮提取液中的代謝產(chǎn)物分析[J].中國(guó)生物工程雜志,2007(2):58-63.

[23] 許 鋒,程水源,王 燕,等.TAIL-PCR方法快速克隆銀杏查爾酮合成酶基因及序列分析(英文)[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2007(2):237-243.

[24] 趙叔靈,郭傳明,陳俊愉.植物花色呈現(xiàn)的生物化學(xué)、分子生物學(xué)機(jī)制及其基因工程改良[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(6):1024-1035.

[25] 楊 麗,劉雅莉,王躍進(jìn).百合查爾酮合成酶(chs)基因的cDNA克隆與分析[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,40(1):124-126.

(責(zé)任編輯： 劉忠麗)

Genetic Variation of Chalcone Synthase Gene of Black Rice Planted in Hanzhong

LI Ruiqing1， LIU Huan1， TIAN Leiming1， LU Hongzhao1， ZHANG Lirui2， ZHANG Hui2， ZHANG Tao1*

(1.SchoolofBiologicalScienceTechnologyandEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong,Shaanxi723000;2.NanzhengHighSchool,Nanzheng,Shaanxi723100,China)

In order to provide a scientific basis for the origin and the synthesis mechanism of anthocyanin, the differences of chalcone synthase(CHS) gene sequenc were analyzed amongO.sativaand different plants in this study. PCR amplify theCHSsequence of eight kinds of black rice in Hanzhong and sequencing, comparing the CHS mRNA sequence amongO.sativaby DNAMAN and clustering between different species by MEGA5.0. Results: Three genetic variation in Hanzhong black rice was discovered and four genetic variation inO.sativawas found. Comparing the CHS amino acid sequence, one amino acid variation in HB (a kind of black rice in Hanzhong) was found. The genetic relationship rice was the closest, and the eight rice varieties were.The homology of CHS was very high in gramineae. Conclusion:CHSis an ancient gene, that can be as a reference gene for species identification.CHSis the rate-limiting enzyme, but mutation of CHS sequence may be not related to anthocyanin synthesis in rice.

black rice; chalcone synthase; sequence analysis; genetic variation

2015-07-22； 2016-02-24修回

陜西省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目“植物源殺螨劑研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”(2013K02-26-02)；陜西省“春筍計(jì)劃”2014-2015年度課題研究項(xiàng)目

李蕊清(1994-)，女，在讀本科，專(zhuān)業(yè)方向：生物科學(xué)。E-mail:liruiqing248@163.com

*通訊作者：張 濤(1978-)，男，碩士，副教授，從事分子遺傳學(xué)研究。E-mail:zl780823@163.com

1001-3601(2016)03-0104-0018-05

S511.2+1

A