彩色马铃薯二氢黄酮醇４－还原酶（ＤＦＲ）基因的克隆及生物信息学分析肖继坪王琼郭华春云南农业大学薯类作物研究所，昆明，６５０２０１花色素苷是影响花色的主要色素，二氢黄酮醇４－还原酶（ＤＦＲ）基因是花色素苷合成的关键酶基因。

本研究以云南地方彩色马铃薯品种‘剑川红’和‘转心乌’，外引品种‘黑美人’为实验材料，通过ＲＴ－ＰＣＲ方法从其块茎表皮中克隆到ＤＦＲ基因的完整ｃＤＮＡ序列，并进行了生物信息学分析。

分析结果显示供试的三个彩色马铃薯的ＤＦＲ基因编码３８１个氨基酸，具有完整的开放式阅读框（ＯＲＦ），ＤＦＲ与ＮＡＤＰＨ的结合位点、底物特异性选择结合位点高度保守。

同源比对表明，三个彩色马铃薯品种的核苷酸相似性为９９．２４％，氨基酸同源性为９８．７８％，与茄科的烟草、矮牵牛等的同源性均在８６％以上。

三个彩色马铃薯品种ＤＦＲ都不具有信号肽，无明显跨膜区域，可能为亲水蛋白，定位于细胞质的可能性最高。

α－螺旋和无规则卷曲是ＤＦＲ的主要二级结构元件，ＤＦＲ属于ＮＡＤＢ－Ｒｏｓｓｍａｎｎ　ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ。

彩色马铃薯；二氢黄酮醇４－还原酶（ＤＦＲ）；ｃＤＮＡ克隆；序列分析Ｃｌｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　Ｇｅｎｅ　ｆｒｏｍ　Ｐｉｇｍｅｎｔｅｄ　ＰｏｔａｔｏＸｉａｏ　ＪｉｐｉｎｇＷａｎｇ　ＱｉｏｎｇＧｕｏ　Ｈｕａｃｈｕｎ　１０．３９６９／ｍｐｂ．００９．０００７２８本研究由国家现代农业产业技术体系（ＣＡＲＳ－１０）和云南省科技攻关项目（２００９ＢＢ０１０）共同资助提取质彩色马铃分子植物育种彩色马铃ｊ分子植物育种＠＠１．Ｂｒｏｗｎ　Ｃ．Ｒ．，　２００５，　Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｓ　ｉｎ　ｐｏｔａｔｏ，　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ Ｐｏｔａｔｏ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，　８２（２）：　１６３－１７２＠＠２．Ｂｏｎｇｕｅ－Ｂａｒｔｅｌｓｍａｎ　Ｍ．，　Ｏ＇Ｎｅｉｌｌ　Ｓ．Ｄ．，　Ｔｏｎｇ　Ｙ．，　ａｎｄ　Ｙｏｄｅｒ　Ｊ．Ｉ．， １９９４，　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ ４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　ｉｎ　ｔｏｍａｔｏ，　Ｇｅｎｅ，　１３８：１５３－１５７＠＠３．Ｃｈｅｎ　Ｄ．Ｚ．，　Ｚｈｏｕ　Ｊ．Ｙ．，　ａｎｄ　Ｌｉ　Ｐ．，　２０１０，　Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ，　Ｓｈｅｎｇｗｕ　Ｊｉｓｈｕ　Ｔｏｎｇｂａｏ　（Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ），　１２：２０６－２１２（陈大志，周嘉裕，李萍，２０１０，二氢黄酮醇４－还原酶的生物信息学分析，生物技术通报，１２：　２０６－２１２）＠＠４．Ｄｅ　Ｊｏｎｇ　Ｗ．Ｓ．，　Ｄｅ　Ｊｏｎｇ　Ｄ．Ｍ．，　Ｄｅ　Ｊｏｎｇ　Ｈ．，　Ｋａｌａｚｉｃｈ　Ｊ．，　ａｎｄ　Ｂｏｄｉｓ Ｍ．，　２００３，　Ａｎ　ａｌｌｅｌｅ　ｏｆ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｒｅｄ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ｉｎ ｐｏｔａｔｏ　（Ｓｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　Ｌ．），　Ｔｈｅｏｒ．　Ａｐｐｌ．　Ｇｅｎｅｔ．，　１０７： １３７５－１３８３＠＠５．Ｅｉｃｈｈｏｒｎ　Ｓ．，　ａｎｄ　Ｗｉｎｔｅｒｈａｌｔｅｒ　Ｐ．，　２００５，　Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ　ｆｒｏｍ　 ｐｉｇｍｅｎｔｅｄ　ｐｏｔａｔｏ　（Ｓｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　Ｌ．）　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ，　Ｆｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，　３８：９４３－９４８＠＠６．Ｆｏｒｋｍａｎｎ　Ｇ．，　ａｎｄ　Ｒｕｈｎａｕ　Ｂ．，　１９８７，　Ｄｉｓｔｉｎｃｔ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｏｆ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　ｆｒｏｍ　ｆｌｏｗｅｒｓ　ｏｆ　Ｐｅｔｕｎｉａ ｈｙｂｒｉｄａ，　Ｚ．　Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈ，　４２ｃ：　１１４６－１１４８＠＠７．Ｇｕｏ　Ｊ．Ｙ．，　Ｌｉ　Ｙ．Ｐ．，　Ｆｕ　Ｙ．Ｆ．，　Ｈｕａｎｇ　Ｃ．Ｔ．，　Ｚｈｏｕ　Ｗ．，　ａｎｄ　Ｇａｏ　Ｆ．， ２０１１，　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｚｙｍｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　ａｎｄ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐｕｒｐｌｅ－ｆｌｅｓｈｅｄ　ｓｗｅｅｔ　ｐｏｔａｔｏ，　Ｚｈｏｎｇｇｕｏ Ｎｏｎｇｙｅ　Ｋｅｘｕｅ　（Ｓｃｉｅｎｔｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ　Ｓｉｎｉｃａ），　４４（８）：　１７３６－１７４４（郭晋雅，李云萍，傅玉凡，黄成涛，周伟，高峰，２０１１，紫心甘薯二氢黄酮醇４－还原酶基因表达及酶活性与花色苷积累的相关性，中国农业科学，４４（８）：　１７３６－１７４４）＠＠８．Ｈｏｌｔｏｎ　Ｔ．Ａ．，　ａｎｄ　Ｃｏｒｎｉｓｈ　Ｅ．Ｃ．，　１９９５，　Ｇｅｎｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，　Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｌｌ，　７：１０７１－１０８３＠＠９．Ｊｏｈｎｓｏｎ　Ｅ．Ｔ．，　Ｙｉ　Ｈ．，　Ｓｈｉｎ　Ｂ．，　Ｏｈ　Ｂ．Ｊ．，　Ｃｈｅｏｎｇ　Ｈ．，　ａｎｄ　Ｃｈｏｉ　Ｇ．， １９９９，　Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｈｙｂｒｉｄａ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　ｄｏｅｓ ｎｏｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ　ｒｅｄｕｃｅ　ｄｉｈｙｄｒｏｋａｅｍｐｆｅｒｏｌ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｏｒａｎｇｅ ｐｅｌａｒｇｏｎｉｄｉｎ－ｔｙｐｅ　Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎｓ，　Ｐｌａｎｔ　Ｊ．，　１９：８１－８５＠＠１０．Ｊｏｈｎｓｏｎ　Ｅ．Ｔ．，　Ｒｙｕ　Ｓ．，　Ｙｉ　Ｈ．，　Ｓｈｉｎ　Ｂ．，　Ｃｈｅｏｎｇ　Ｈ．，　ａｎｄ　Ｃｈｏｉ　Ｇ．， ２００１，　Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ａｍｉｎｏ－ａｃｉｄ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｔｈｅ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ，　Ｐｌａｎｔ　Ｊ．，　２５： ３２５－３３３＠＠１１．Ｌｉｕ　Ｊ．，　Ｆｅｎｇ　Ｑ．Ｆ．，　ａｎｄ　Ｚｈａｎｇ　Ｊ．，　２００５，　Ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ ｇｅｎｅ　（ＤＦＲ）　ａｎｄ　ｆｌｏｗｅｒ　ｃｏｌｏｒ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，　Ｚｈｉｗｕ　Ｓｈｅｎｇｌｉｘｕｅ　Ｔｏｎｇｘｕｎ　（Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ　Ｊｏｕｒｎａｌ），４１（６）：　７１５－７１９（刘娟，冯群芳，张杰，２００５，二氢黄酮醇－４－还原酶基因（ＤＦＲ）与花色的修饰，植物生理学通讯，４１（６）：　７１５－７１９）＠＠１２．Ｌａｃｈｍａｎ　Ｊ．，　ａｎｄ　Ｈａｍｏｕｚ　Ｋ．，　２００５，　Ｒｅｄ　ａｎｄ　ｐｕｒｐｌｅ　ｃｏｌｏｕｒｅｄ ｐｏｔａｔｏｅｓ　ａｓ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｉｎ　ｈｕｍａｎ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ－ａ　ｒｅｖｉｅｗ，　Ｐｌａｎｔ　Ｓｏｉｌ．　Ｅｎｖｉｒｏｎ．，　５１　（１１）：　４７７－４８２＠＠１３．Ｌｉ　Ｃ．Ｌ．，　Ｃｕｉ　Ｇ．Ｘ．，　Ｘｕ　Ｚ．Ｒ．，　ａｎｄ　Ｌｉ　Ｙ．Ｈ．，　２００９，　Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅｓ　ｏｎ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　ｇｅｎｅ，　Ｓｈｅｎｇｗｕ Ｊｉｓｈｕ　Ｔｏｎｇｘｕｎ　（Ｌｅｔｔｅｒｓ　ｉｎ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），　２０（３）：　４４２－４４５（李春雷，崔国新，许志茹，李玉花，２００９，植物二氢黄酮醇４－还原酶基因的研究进展，生物技术通讯，２０（３）：　４４２－４４５）＠＠１４．Ｍａｒｔｅｎｓ　Ｓ．，　Ｔｅｅｒｉ　Ｔ．，　ａｎｄ　Ｆｏｒｋｍａｎｎ　Ｇ．，　２００２，　Ｈｅｔｅｒｏｌｏｇｏｕｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅｓ　ｆｒｏｍ　ｖａｒｉｏｕｓ ｐｌａｎｔｓ，　ＦＥＢＳ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　５３１（３）：　４５３－４５８＠＠１５．Ｏｒｅｉｌｌｙ　Ｃ．，　ＳｈｅＰｈｅｒｄ　Ｎ．Ｓ．，　Ｐｅｒｅｉｒａ　Ａ．，　Ｓｃｈｗａｒｚ－Ｓｏｍｍｅｒ　Ｚ．， Ｂｅｒｔｒａｍ　Ｉ．，　Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ　Ｄ．Ｓ．，　Ｐｅｔｅｒｓｏｎ　Ｐ．Ａ．，　ａｎｄ　Ｓａｅｄｌｅｒ　Ｈ．， １９８５，　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｌｏｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｌ　ｌｏｃｕｓ　ｏｆ　Ｚｅａ　ｍａｙｓ　ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｐｏｓａｂｌｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　Ｅｎ　ａｎｄ　ＭｕＩ，　ＥＭＢＯ　Ｊ．，　４（４）： ８７７－８８２＠＠１６．Ｒｅｄｄｉｖａｒｉ　Ｌ．，　Ｖａｎａｍａｌａ　Ｊ．，　Ｃｈｉｎｔｈａｒｌａｐａｌｌｉ　Ｓ．，　Ｓａｆｅ　Ｓ．Ｈ．，　ａｎｄ Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ　Ｍｉｌｌｅｒ　Ｊｒ　Ｊ．，　２００７，　Ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｆｒａｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ ｐｏｔａｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｉｓ　ｃｙｔｏｔｏｘｉｃ　ｔｏ　ｐｒｏｓｔａｔｅ　ｃａｎｃｅｒ　ｃｅｌｌｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｓｐａｓｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ａｎｄ　ｃａｓｐａｓｅ－ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐａｔｈｗａｙｓ，　Ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｅｓｉｓ，　２８（１０）：　２２２７－２２３５＠＠１７．Ｐｏｌａｓｈｏｃｋ　Ｊ．Ｊ．，　Ｇｒｉｅｓｂａｅｈ　Ｉ．Ｕ．，　Ｓｕｌｌｉｖａｎ　Ｒ．Ｆ．，　ａｎｄ　Ｖｏｍａ　Ｎ．，　２００２， Ｃｌｏｎｉｎｇ　ｏｆａ　ｃＤＮＡ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｒａｎｂｅｒｒｙ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ ４－ｒｅｄｕｃｔａｓｅ　（ＤＦＲ）　ａｎｄ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｏｂａｃｃｏ， Ｐｈａｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　１６３（２）：　２４１－２５１＠＠１８．Ｐｅｔｉｔ　Ｐ．，　Ｇｒａｎｉｅｒ　Ｔ．，　Ｌａｎｇｌｏｉｓ　Ｂ．，　ｄ＇Ｅｓｔａｉｎｔｏｔ，　Ｍａｎｉｇａｎｄ　Ｃ．，　Ｂａｔｈａｎｙ Ｋ．，　Ｓｃｈｍｉｔｔｅｒ　Ｊ．Ｍ．，　Ｌａｕｖｅｒｇｅａｔ　Ｖ．，　Ｈａｍｄｉ　Ｓ．，　ａｎｄ　Ｇａｌｌｏｉｓ　Ｂ．， ２００７，　Ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｇｒａｐｅ　ｄｉｈｙｄｒｏｆｌａｖｏｎｏｌ　４　ｒｅｄｕｃｔａｓｅ， ａ　ｋｅｙ　ｅｎｚｙｍｅ　ｉｎ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，　３６８：１３４５－１３５７＠＠１９．Ｔａｎａｋａ　Ｙ．，　Ｔｓｕｄａ　Ｓ．，　ａｎｄ　Ｋｕｓｕｒｎｉ　Ｔ．，　１９９８，　Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｏ　ｍｏｄｉｆｙ　ｆｌｏｗｅｒ　ｃｏｌｏｒ，　Ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｃｅｌｌ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，　３９（１１）： １１１９－１１２６＠＠２０．Ｗａｎｇ　Ｚ．Ｋ．，　ａｎｄ　Ｐｅｎｇ　Ｚ．Ｈ．，　２０００，　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｅｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ　ｐｌａｎｔ，　Ｌｉｎｙｅ　Ｋｅｘｕｅ　Ｙｕａｎｊｉｕ　（Ｆｏｒｅｓｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ），１３（１）：　９７－１０２（汪政科，彭镇华，２０００，观赏植物基因工程研究进展，林业科学研究，１３（１）：　９７－１０２）＠＠２１．Ｗｕ　Ｓ．Ｈ．，　ａｎｄ　Ｚｈａｎｇ　Ｄ．Ｓ．，　２００２，　Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｄｖａｎｃｅｓ　ｏｎ　ｄｆｒ ｇｅｎｅ　ｏｆ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，　Ｆｕｊｉａｎ　Ｌｉｎｘｕｅｙｕａｎ　Ｘｕｅｂａｏ　（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｕｊｉａｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ），　２２（２）：　１８９－１９２（吴少华，张大生，２００２，花青素生成相关基因ｄｆｒ研究进展，福建林学院学报，２２（２）：　１８９－１９２）＠＠２２．Ｚｈａｎｇ　Ｙ．Ｌ．，　Ｚｈａｎｇ　Ｚ．Ｊ．，　Ｙａｎｇ　Ｆ．Ｓ．，　Ｍａｈｅｓｈ　Ｋ．，　Ｙｕａｎ　Ｈ．，　ａｎｄ　Ｌｕｏ Ｓ．Ｐ．，　２００９，　Ｃｌｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＰｍＮＨＸ１ ｇｅｎｅ　ｆｒｏｍ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ　ｈａｌｏｐｈｙｔｅ　ｐｌａｎｔａｇｏ　ｍａｒｉｔｉｍａ，　Ｚｈｏｎｇｇｕｏ Ｓｈｅｎｇｗｕ　Ｇｏｎｇｃｈｅｎｇ　Ｚａｚｈｉ　（Ｃｈｉｎａ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），　２９（１）：２７－３３（张雨良，张智俊，杨峰山，Ｍａｈｅｓｈ　Ｋｕｌｙｅ，袁辉，罗淑萍，２００９，新疆盐生植物车前ＰｍＮＨＸ１基因的克隆及生物信息学分析，中国生物工程杂志，２９（１）：　２７－３３）Ｃａｌｌ彩色马铃薯二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因的克隆及生物信息学分析作者：肖继坪， 王琼， 郭华春， Xiao Jiping， Wang Qiong， Guo Huachun 作者单位：云南农业大学薯类作物研究所,昆明,650201刊名：分子植物育种英文刊名：Molecular Plant Breeding年，卷(期)：2011,9(6)本文链接：/Periodical_fzzwyz201106012.aspx。