宋天晓 刘 意 饶莉萍 Soviguidi Deka Reine Judesse 朱国鹏 杨新笋

甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因家族成员鉴定及表达分析

宋天晓1,2,**刘 意2,3,**饶莉萍2,3Soviguidi Deka Reine Judesse2,3朱国鹏1,*杨新笋2,*

1海南大学园艺学院海南省热带园艺作物品质调控重点实验室, 海南海口 570228;2湖北省农业科学院粮食作物研究所, 湖北武汉 430064;3长江大学农学院, 湖北荆州 434025

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。与木薯同源性高,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,基因家族在甘薯不同组织中均有表达且有多种表达模式, 其中和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基因家族的功能及调控甘薯源、库关系机制提供理论指导。

甘薯; 细胞壁蔗糖转化酶; 基因家族; 基因表达

甘薯[(L.) Lam.]具有极高的营养保健价值, 是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物, 在世界粮食生产中总产排列第7位[1-3]。……