全缘叶绿绒蒿谷胱甘肽S-转移酶基因（MiGST）克隆与功能分析

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2026.03.004

植物研究 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 425-433.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.03.004

全缘叶绿绒蒿谷胱甘肽S-转移酶基因（MiGST）克隆与功能分析

韦凯悦¹^,², 苏旭¹^,²^,³, 刘玉萍¹^,²^,³(), 雷洁琼¹^,², 吕扬¹^,², 郑莹晖¹^,², 才让扎西¹^,², 高宣琳¹^,², 冯旭¹^,²

^1.青海师范大学生命科学学院，西宁 810008
^2.青海师范大学青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室，西宁 810008
^3.青海师范大学高原科学与可持续发展研究院，西宁 810016

收稿日期:2026-02-14 出版日期:2026-05-20 发布日期:2026-05-29
通讯作者: 刘玉萍 E-mail:lyp8527970@126.com
作者简介:韦凯悦（2003—），女，硕士研究生，主要从事高山植物系统与进化研究。
基金资助:
青海省中央引导地方科技发展资金计划项目(2025ZY005)

Cloning and Functional Analysis of a Glutathione S-Transferase Gene (MiGST) from Meconopsis integrifolia

Kaiyue WEI¹^,², Xu SU¹^,²^,³, Yuping LIU¹^,²^,³(), Jieqiong LEI¹^,², Yang LÜ¹^,², Yinghui ZHENG¹^,², Zhaxi CAIRANG¹^,², Xuanlin GAO¹^,², Xu FENG¹^,²

^1.School of Life Sciences，Qinghai Normal University，Xining 810008
^2.Key Laboratory of Mechanisms of Biodiversity Formation and Comprehensive Utilization on the Qinghai-Xizang Plateau of Qinghai Province，Qinghai Normal University，Xining 810008
^3.Institute of Plateau Science and Sustainable Development，Qinghai Normal University，Xining 810016

Received:2026-02-14 Online:2026-05-20 Published:2026-05-29
Contact: Yuping LIU E-mail:lyp8527970@126.com

摘要/Abstract

摘要：

从全缘叶绿绒蒿（Meconopsis integrifolia）中克隆谷胱甘肽S-转移酶基因（MiGST），通过拟南芥（Arabidopsisthaliana）遗传转化鉴定生物学功能，旨在为全缘叶绿绒蒿不同部位类黄酮开发利用提供理论依据。本研究通过克隆MiGST基因，经生物信息学分析后采用实时荧光定量PCR分析组织表达特性；利用花序浸染法遗传转化拟南芥，采用硝酸铝比色法测定T₁代拟南芥转基因株系中总黄酮含量变化。结果表明：MiGST基因CDS全长702 bp，编码234个氨基酸，其编码蛋白相对分子质量约为25 861.91 Da，理论等电点为5.84；MiGST蛋白与罂粟（Papaver somniferum）中GST蛋白亲缘关系最近；MiGST基因具有组织表达特异性，其中花中表达量最高，茎中表达量最低；过表达MiGST基因拟南芥植株总黄酮含量为野生型的1.27倍。本研究证实，过表达MiGST基因可显著提高转基因拟南芥的总黄酮含量，表明MiGST基因在全缘叶绿绒蒿类黄酮跨膜转运及累积过程中具有重要作用。

关键词: 全缘叶绿绒蒿, 谷胱甘肽转移酶, 总黄酮, 组织表达模式

Abstract:

In the present study， the glutathione S-transferase gene（MiGST） from Meconopsisintegrifolia was cloned， and the biological function through Arabidopsisthaliana transformation was characterized. This study could provide the theoretical basis for flavonoid development and utilization in different tissues of M. integrifolia. The MiGST gene cloned was analyzed by using bioinformatics methods. Then， the tissue expression patterns were examined by real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction（RT-qPCR）. Subsequently， A. thaliana was transformed using the floral dip method， and the total flavonoid content in T₁ transgenic lines was determined by the Al（NO₃）₃ colorimetric assay. The results showed that the coding sequence（CDS） of MiGST was 702 bp in length， which encoded a 234-amino acid protein. The protein molecular weight was 25 861.91 Da with a theoretical isoelectric point of 5.84. Phylogenetic analysis showed that MiGST protein was the most closely related with GST protein from Papaver somniferum. Meanwhile， MiGST gene exhibited the tissue-specific expression， with the highest level in flowers and the lowest in stems. Besides， the total flavonoid contentwithin A. thaliana overexpressing MiGST gene was a 1.27-fold of that of the wild-type one. In conclusion， this study confirmed that overexpression of MiGST gene significantly enhanced the total flavonoid content in transgenic A. thaliana， suggesting that MiGST gene played an important role in the transmembrane transport and accumulation of flavonoids in M. integrifolia.

Key words: Meconopsis integrifolia, glutathione S-transferases, total flavonoids, tissue expression pattern

中图分类号:

Q785

韦凯悦, 苏旭, 刘玉萍, 雷洁琼, 吕扬, 郑莹晖, 才让扎西, 高宣琳, 冯旭. 全缘叶绿绒蒿谷胱甘肽S-转移酶基因（MiGST）克隆与功能分析[J]. 植物研究, 2026, 46(3): 425-433.

Kaiyue WEI, Xu SU, Yuping LIU, Jieqiong LEI, Yang LÜ, Yinghui ZHENG, Zhaxi CAIRANG, Xuanlin GAO, Xu FENG. Cloning and Functional Analysis of a Glutathione S-Transferase Gene (MiGST) from Meconopsis integrifolia[J]. Bulletin of Botanical Research, 2026, 46(3): 425-433.

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组分 Component	体积 Volume/µL
PrimeSTAR Max DNA Polymerase	12.5
引物F	1.0
引物R	1.0
cDNA	2.0
ddH₂O	Up to 25.0

全缘叶绿绒蒿谷胱甘肽S-转移酶基因（MiGST）克隆与功能分析

Cloning and Functional Analysis of a Glutathione S-Transferase Gene (MiGST) from Meconopsis integrifolia

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