铁皮石斛酸性蔗糖转化酶基因家族鉴定及低温下表达分析  

Identification of acid sucrose invertase gene family in Dendrobium catenatum Lindl.and its expression analysis under low temperature

作　　者：刘博婷[1,2] 唐演儿 李琳[1] 林一帆 李学诗 于白音 刘羽佳 Liu Boting

机构地区：[1]韶关学院英东生物与农业学院,广东韶关512005 [2]广东省粵北食药资源利用与保护重点实验室(韶关学院),广东韶关512005 [3]韶关市石斛工程技术开发中心,广东韶关512005

出　　处：《江苏农业科学》2022年第24期33-42,共10页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金(编号:2020A1515011438);国家自然科学基金(编号:32000266);国家级大学生创新创业训练计划(编号:202110576015);广东省普通高校工程技术中心建设项目(编号:2021GCZX011);韶关市科技计划(编号:200810224537583、210731084530203);韶关学院科研重点项目(编号:SZ2019ZK04)。

摘　　要：为了探究DcAI家族基因的生物学特性及其在逆境响应中的潜在功能,基于已公布的铁皮石斛基因组数据,对铁皮石斛DcAI基因家族进行鉴定和生物信息学分析,并用RNA-Seq(转录组测序)技术分析其在低温胁迫下的表达模式。结果表明,DcAI基因家族共有4个成员,其中液泡蔗糖转化酶编码基因和细胞壁蔗糖转化酶编码基因各2个,在数量上与其他物种间的差异较大,存在基因丢失现象。DcAIs具有相似的内含子/外显子结构,且不均匀地分布在染色体上,其蛋白质结构高度保守,具有酸性蔗糖转化酶特有的氨基酸保守基序。DcAIs启动子含有多种顺式作用元件,涉及光响应、胁迫响应、激素响应、发育调节等多种生理生化过程;DcAIs在铁皮石斛不同组织中的表达丰度不同,具有明显的组织表达特异性;DcAIs在低温胁迫下呈现不同的表达模式,以同工酶形式在不同组织中对低温胁迫采取不同的响应机制,推测DcAIs可能通过调节自身基因的表达以提高细胞内可溶性多糖含量,从而增强铁皮石斛对低温的耐受能力。研究结果可为DcAIs基因的利用及铁皮石斛优良种质的分子遗传改良提供参考借鉴。

关 键 词：铁皮石斛 酸性蔗糖转化酶 基因家族 生物信息学 表达分析 冷胁迫响应 

分 类 号：S567.239.01[农业科学—中草药栽培]