番茄泛素结合酶变体基因鉴定及表达分析

作者：赵秋芳; 马海洋; 马智玲; 魏长宾^*; 陈曙

来源：西南农业学报, 2022, 35(06): 1274-1281.

DOI：10.16213/j.cnki.scjas.2022.6.006

• 番茄
• 泛素结合酶变体
• 非生物胁迫
• 基因表达

【目的】开展番茄泛素结合酶变体(UEV)家族基因鉴定、组织特异性和非生物胁迫表达模式分析，为阐明UEV基因在番茄生长和逆境响应中的功能研究奠定基础。【方法】利用已知拟南芥UEV家族基因为探针，在番茄基因组数据库中查找并下载番茄UEV基因序列，同时查找其CDS、氨基酸长度及染色体位置等信息。利用生物信息学方法，通过在线工具GSDS 2.0、Expasy-protparam、Plant-PLoc、MEME对获得序列的基因结构、蛋白质分子量、等电点、亚细胞定位、保守结构域、保守基序原件等进行预测和分析。利用ClustalX(1.83)和MEGA 6.0软件进行同源序列比对并构建系统进化树。运用实时荧光定量RT-PCR分析番茄UEV基因组织表达特异性及高盐、干旱、高温、低温胁迫下UEV基因的表达差异。【结果】从番茄基因组数据库中共鉴定到5个UEV家族基因，分别命名为SlUEV1～SlUEV5,分布在1、4、10三条染色体上。SlUEV的CDS长度为441～855 bp,氨基酸数目为146～284 aa,分子量在16.2～33.14 kD。SlUEV分为3个亚家族，其中SlUEV1、SlUEV2、SlUEV5属于UEV1亚家族，且其基因结构、保守结构域和保守基序均相似；SlUEV4属于COP10亚家族，而SlUEV3在拟南芥中并未找到同源蛋白，表明UEV家族在进化过程中发生分离。组织表达分析发现SlUEV1、SlUEV3分别在番茄花和茎中表达量高，SlUEV4在果实发育期表达量高，而SlUEV2和SlUEV5呈组成性表达。非生物胁迫试验发现SlUEV对干旱胁迫较为敏感，多个SlUEV基因上调表达，表明SlUEV基因响应番茄干旱胁迫。【结论】番茄基因组中包括5个UEV家族基因，系统进化树分析将其分为3个亚家族。多个SlUEV基因在番茄不同组织表达存在差异，表明UEV基因影响番茄的生长发育。多个SlUEV基因在干旱胁迫下显著上调表达，推测其在番茄适应干旱胁迫过程中起着重要作用。该研究为后续开展番茄UEV基因调控植物生长和逆境胁迫功能研究提供理论基础。

• 单位
  中国热带农业科学院南亚热带作物研究所; 海南省热带作物营养重点实验室