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

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2026.03.004

Abstract

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

CLC Number:

Q785

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.

Figures/Tables 10

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Table 2

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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