[目的]揭示香蕉GDSL脂肪酶基因家族(MaGDSL)序列特征及其在香蕉生长发育过程中的潜在功能.[方法]利用生物信息学方法对MaGDSL进行全基因组鉴定,分析其染色体、启动子顺式作用元件和转录因子结合位点(TFBS)的分布情况以及编码蛋白的理化性质、基因结构、保守基序和系统进化关系,并基于转录组数据库分析MaGDSLs在高温(45℃)/低温(4℃)处理的叶片、枯萎病菌FocTR4侵染的根系以及自然成熟/乙烯催熟的不同成熟阶段的果实中的表达模式,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析部分MaGDSL成员在花粉中的表达情况.[结果]香蕉A基因组中有76个MaGDSL成员,分布于11个染色体上,可分为9个亚家族,各成员编码区长度为1014～2193 bp,其中有5个成员含有不同数量的转录本;多数MaGDSL成员包含5个外显子和4个内含子,编码蛋白具有信号肽且主要定位在内外膜上;启动子区存在多种植物激素和逆境胁迫相关响应元件以及22种TFBSs;MaGDSLs中有3个串联重复基因簇位于4、8号染色体,6个串联重复基因对分别位于1、6、7、8、9和10号染色体上,22对片段重复基因分布在除11号染色体外的所有染色体上.MaGDSLs在香蕉叶片和根部的表达水平差异较大,且个别成员受高、低温胁迫以及枯萎病菌调控,其中5个成员(MaGDSL4-5、8-1、8-12、9-4、9-5)受高、低温胁迫抑制表达,而MaGDSL2-1和MaGDSL6-8受高、低温胁迫诱导表达,MaGDSL4-1和MaGDSL11-1受低温和FocTR4调控,MaGDSL5～8仅响应低温胁迫,其中MaGDSL2-2和MaGLP10-5对各种处理均有响应,而MaGDSL1-1在根系和花粉中均有高表达.[结论]MaGDSLs可能在香蕉生长发育过程中发挥重要作用,同时部分成员特异响应生物和非生物胁迫.

香蕉;GDSL脂肪酶;基因组;逆境胁迫;表达分析

张城瑜;任纹慧;耿小慧;李丹;吴昊;倪珊珊;王梦鸽;罗彬彬;徐涵;赖钟雄

福建农林大学园艺学院/园艺植物生物工程研究所,福建 福州 350002;图卢兹综合科学研究所,法国 图卢兹 31300

福建农业学报

[1]张城瑜;任纹慧;耿小慧;李丹;吴昊;倪珊珊;王梦鸽;罗彬彬;徐涵;赖钟雄-.香蕉GDSL脂肪酶基因家族全基因组鉴定与表达分析)[J].福建农业学报,2022(11):1415-1429

MaGDSL,TFBS,MaGDSLs,FocTR4,TFBSs,MaGDSL4,MaGDSL2,MaGDSL6,MaGDSL11,MaGDSL5,MaGLP10,MaGDSL1

脂肪酶,酶基因,基因家族,全基因组鉴定,表达分析,序列特征,利用生物,生物信息学方法,顺式作用元件,转录因子结合位点,编码蛋白,基因结构,保守基序,系统进化,进化关系,转录组数据,数据库分析,枯萎病菌,侵染,根系,催熟,成熟阶段,表达模式,qRT,花粉,亚家族,编码区,区长,bp,转录本,外显子,内含子,信号肽,外膜,启动子区,植物激素,逆境胁迫,响应元,串联重复基因,基因簇,基因分布,有染,香蕉叶,根部,别成,低温胁迫,制表,诱导表达,异响,非生物胁迫

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