茄子1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶基因的生物信息学及其响应逆境胁迫的表达分析

2021-07-10万发香王连臻高军

浙江大学学报(农业与生命科学版) 2021年3期

关键词：分析

万发香，王连臻，高军

（淮阴工学院生命科学与食品工程学院，江苏淮安 223003）

乙烯是一种重要的植物激素，在植物花的发育[1-2]、果实的成熟[3-5]、遭受机械损伤[6-7]和生物与非生物胁迫[8-10]等过程中具有重要的调控作用。而1-氨基环丙烷-1- 羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC）合成酶（ACC synthase,ACS）是植物体内调节乙烯形成的关键酶和限速酶。ACC 合成酶（ACS）是以磷酸吡哆醛（pyridoxal phosphate,PLP）为辅酶的酶家族，在高等植物中由多基因家族编码[11]。已在多种植物中发现了编码ACC 合成酶的ACS基因，其中：拟南芥中存在12 个ACS基因[12]，番茄中至少存在9 个[7]，水稻中存在5个[11,13]，西葫芦中至少有2个[11]，枇杷中至少有2个[14]等；并且在牵牛花[2]、猕猴桃[15]、香蕉[16]、西瓜[17]、葡萄[18]、桃[3]、番木瓜[19]、荔枝[20]、李[21]、甘蔗[22-24]、茶树[25]和树莓[26]等作物中也有ACS基因的相关研究报道。

茄子是生长在热带和温带地区的一种重要的蔬菜作物，而目前关于茄子中与乙烯生物合成相关的ACS基因的研究报道相对较少。因此，基于本课题组前期得到的茄子低温转录组数据，筛选到1 个显著差异表达基因，并根据该基因编码的氨基酸序列，经NCBI 数据库（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）中的Blastp比对，发现其属于编码ACC合成酶的基因ACS。在此基础上，对其进行系统的生物信息学分析，同时，利用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR）探究其在低温、高温、干旱和盐胁迫处理不同时间后的表达情况，从而为进一步探索与逆境胁迫相关的茄子ACS基因（SmACS）的生物学功能研究提供一定的理论依据。