蔷薇科果树TMT基因家族生物信息学分析

• 作者: 刘兴 张绍铃 张虎平 王国明 王英珍 程寅胜 程瑞
• 来源期刊: 南京农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 液泡膜单糖转运蛋白(TMT) 蔷薇科 糖 表达
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 601-610
• 页数: 10页
• 分类号: S661.2
• 字数: 6339字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7685/jnau.201612028

摘要

[目的]本文旨在对蔷薇科果树液泡膜单糖转运蛋白(TMT)基因家族成员进行鉴定,分析其染色体定位、序列特性、进化关系及在白梨中的表达特征,为蔷薇科果树TMT基因功能研究和利用奠定基础.[方法]基于苹果、草莓、梅、桃、白梨、西洋梨和黑树莓7个蔷薇科果树物种的全基因组测序结果,应用生物信息学方法进行序列分析,通过RT-qPCR技术分析白梨TMT基因在各器官组织中和果实不同发育阶段的表达特性.[结果]苹果、草莓、梅、桃、白梨、西洋梨和黑树莓等TMT基因家族成员数量分别为5、2、4、4、6、4、2,各物种TMT基因不均匀地分布在2～4条染色体上.TMT蛋白结构高度保守,均存在11个0α螺旋跨膜结构域,氨基酸序列长度700左右,等电点(pI)为4.79～ 5.93,最大疏水系数为0.312～0.438,为疏水性蛋白,亚细胞定位预测均位于液泡膜.系统进化分析表明,7个蔷薇科果树物种的TMT家族基因明显聚为两组,组I中的TMT基因可能为其主要的功能基因.TMT基因家族经历过2次全基因组复制事件,进化过程中主要受纯化选择作用.定量分析发现,白梨中鉴定的Pb TMTI、Pb TMT2、Pb TMT3在成熟叶中和果实膨大期表达量最高,Pb TMT4的表达量随着果实发育不断增高,Pb TMT6的表达量在成熟叶中最高,而在果实发育后期急剧下降.[结论]蔷薇科果树TMT基因家族成员高度保守,主要在液泡膜上起重要功能,不仅在果实糖分积累过程中发挥重要作用,还参与了植物发育和抗逆过程.