胡椒PnPAL基因家族全基因组鉴定及表达模式分析
2021-08-18苏岳峰丁元昊郝朝运胡丽松郑其向
苏岳峰,丁元昊,郝朝运,胡丽松,郑其向,3,范 睿
(1.海南大学,海南 海口 570208;2.中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南 万宁 571533;3.云南农业大学热带作物学院,云南 普洱 665000)
0 引言
【研究意义】胡椒(Piper nigrumL.)被称为“香料之王”,是胡椒科胡椒属植物,主产我国海南、云南和广东等地区。胡椒瘟病是由辣椒疫霉菌侵染胡椒的根系、叶片、花序、果穗、果实等部位而发病,具有气候依赖性且传染力极强的特点[1];病情严重时可导致全园毁灭,严重阻碍胡椒产业发展,缺乏抗瘟病种质是影响我国胡椒产业发展的主要问题[2]。因此,筛选胡椒关键基因进行功能验证对植物材料的遗传改良尤为重要。【前人研究进展】次生代谢是植物生长发育以及适应环境的重要环节。苯丙烷途径是响应多种逆境的关键途径,如:紫外线损伤、病原侵染、机械损伤、低温胁迫等。苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷途径的关键酶和入口酶[3]。玉米的苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonialyase,PAL)抵抗甘蔗花叶病毒,与木质素和水杨酸合成有关,陆地棉和马铃薯等中也有PAL 抵抗病菌侵染的报道[3-4]。此外苯丙氨酸解氨酶还是合成花青素和类黄酮等重要的胁迫响应次生代谢物质的必要酶[5]。目前,PAL的生物信息学分析已在水稻、棉花、桑树等作物中开展,分析结果显示PAL基因响应生物和非生物胁迫反应[6-8]。PAL在单双子叶植物分化之前已完成分化,通常是一个多基因家族,含有5 个左右家族成员[9]。PAL家族在不同作物中保守域不同,主要包括:苯丙氨酸保守结构域、PLN02457 和PLN02457 super family、PAL-HAL、phe-am-lyase 和Lyase aromatic 保守结构域、裂解酶I 类超家族保守结构域等[10-11]。……
