陆地棉蔗糖磷酸合成酶基因家族的鉴定及表达分析

• 作者: 付丽娜 晁毛妮 李娅楠 温青玉 王清连 胡根海 胡海燕 骆雨锋
• 来源期刊: 棉花学报
• 关键词: 蔗糖磷酸合成酶(SPS) 基因家族 组织表达 陆地棉
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与进展
• 页码范围: 30-41
• 页数: 12页
• 字数: 6645字
• 语种: 中文

摘要

[目的]蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)是调控植物蔗糖代谢合成途径的关键酶,在植物光合产物的积累与分配方面发挥着重要作用,然而棉花中SPS基因的系统研究尚很少开展.本研究旨在对陆地棉SPS基因进行全基因组鉴定,并对它们的表达特性进行系统分析.[方法]基于已公布的陆地棉基因组序列,利用生物信息学和荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)等方法对陆地棉SPS家族基因的蛋白结构、进化关系、基因结构特征、染色体定位、基因复制和表达特性进行分析.[结果](1)在陆地棉基因组中,共鉴定到10个GhSPS基因(GhSPS1-GhSPS10);(2)GhSPS蛋白具有植物SPS家族特有的两个保守的蛋白结构域和3个相对保守的蛋白磷酸化位点;(3)进化分析表明,GhSPS蛋白可聚为A、B和C共3个亚族,其中A亚族成员最多,包含6个GhSPS蛋白;(4)位于同一亚族的GhSPS基因具有相似的外显子-内含子分布模式,但是外显子/内含子数目在不同亚族间差异很大;(5)GhSPS基因均匀地分布在陆地棉A亚组和D亚组的5条染色体上,片段复制可能导致了GhSPS基因在陆地棉基因组中的扩增;(6)转录组分析表明,不同亚族GhSPS基因具有不同的组织表达模式,A亚族GhSPS基因在被检测的各个组织均有较高的表达,B亚族GhSPS基因主要在叶片中高表达,C亚族GhSPS基因主要在纤维、叶片和花瓣中高表达;(7)进一步荧光定量PCR分析表明,GhSPS4在叶片中表达量很高,GhSPS1在叶片和花瓣中表达量较高,GhSPS7和GhSPS10在被检测的各个组织均有较高的表达,该结果与转录组分析结果相对一致.[结论]陆地棉SPS基因家族包含10个成员,分布在5条染色体上,可分为3个亚族,不同亚族成员呈现出不同的表达模式,为后续深入解析陆地棉SPS家族基因的功能奠定理论基础.