甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员鉴定及表达分析

• 作者: 宋天晓 刘意 饶莉萍 Soviguidi Deka Reine Judesse 朱国鹏 杨新笋
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 甘薯 细胞壁蔗糖转化酶 基因家族 基因表达
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1297-1308
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04180

摘要

甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物, 细胞壁蔗糖转化酶是植物源、库组织蔗糖代谢的关键酶, 但关于甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员的研究尚未见报道。本研究测定供试品种不同组织部位的蔗糖淀粉含量, 利用生物信息学方法对IbCWIN基因家族的理化性质、保守结构域、系统进化关系、启动子作用元件、组织特异性表达模式进行分析。结果表明, 甘薯茎中蔗糖含量最高, 须根和叶次之, 块根最低; 块根淀粉含量最高, 极显著高于其他部位。甘薯中含有10个IbCWIN基因, 编码氨基酸442~1115个, 蛋白质分子量范围49.56~124.44 kD, 等电点为5.0~9.1。分布在8条染色体上, 都含有Glyco_32保守结构域及相同或相似的保守基序motif, 属于糖基水解酶基因家族GH32。IbCWIN与木薯MeCWINV同源性高, IbCWIN基因家族启动子区域含有多种类型的顺式作用元件。qRT-PCR结果表明, IbCWIN基因家族在甘薯不同组织中均有表达且有多种表达模式, 其中IbCWIN2和IbCWIN9在块根中表达量显著高于其他组织部位。本研究为下一步探索甘薯IbCWIN基因家族的功能及调控甘薯源、库关系机制提供理论指导。