欧李GH3基因家族的鉴定及表达分析

作者:郭夕雯; 付鸿博; 张建英; 穆霄鹏; 王鹏飞; 张建成; 杜俊杰
来源:分子植物育种, 2021, 1-18.

摘要

本研究基于欧李全基因组和转录组数据对GH3基因进行生物信息学和表达分析,研究结果表明:欧李GH3基因共鉴定出10个家族成员,理化性质分析结果显示,ChGH3基因编码的氨基酸分子量为64.51~69.86 kD,蛋白质不稳定系数在39.13~48.17之间,等电点范围为5.56~6.59,多为亲水蛋白。基因结构与保守基序分析结果表明,ChGH3基因都含有2~4段CDS编码区,且除了ChGH3-9外,都含有10个motif。启动子分析结果表明,ChGH3基因主要参与光响应和激素响应,其中,脱落酸和茉莉酸相关顺式作用元件数量最多。在对ChGH3进行表达分析后,发现除ChGH3-4和ChGH3-5在叶片中的表达量较高外,其余基因在叶片中的表达量都较低;ChGH3-9和ChGH3-10在欧李果实不同发育时期的表达量都较高。聚类分析结果可将GH3基因分为Clade1~3组,根据前人对拟南芥GH3基因功能的研究,结合进化树结果,ChGH3-4和At4G03400.1 (AtGH3-10)、ChGH3-5和At2G46370.4 (AtGH3-11)、ChGH3-10和At2G14960.1 (AtGH3-1)的进化关系最近。综合分析,10个ChGH3基因在不同组织及果实不同发育时期中的表达量差异较大,表明这些基因可能在欧李不同的发育阶段及不同部位起到不同的作用。另外,推测ChGH3-5能够特异性的响应JA途径的调控,抵抗非生物胁迫;ChGH3-6通过调节生长素的活性影响根系的发育。本研究为进一步研究ChGH3基因的生物学功能提供参考。