桂花AQP基因家族鉴定及在花开放阶段的表达分析

作者：周杰; 钟诗蔚; 方遒; 董彬; 王艺光; 肖政; 赵宏波^*

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(05): 943-957.

• 桂花
• 水通道蛋白(AQP)
• 花开放

水通道蛋白(aquaporin, AQP)是一种小分子膜内在蛋白，介导细胞与介质之间快速且被动的水分运输。本研究以桂花(Osmanthus fragrans)为材料，基于桂花基因组数据库，依据非冗余蛋白库(nonredundant protein sequence database, Nr)注释筛选获得桂花AQP家族41个成员的基因序列，通过系统进化分析将其划分为4个亚族：16个质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins, PIP)、14个液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins, TIP)、8个类NOD26膜内在蛋白(nodulin-26-like intrinsic proteins, NIP)和3个小分子碱性膜内在蛋白(small intrinsic proteins, SIP)。同一亚族成员在基因结构和保守基序等方面具有较高保守性，其编码蛋白长度为145～432个氨基酸；分子量为14.81～45.90 kD；等电点为4.84～9.81。qPCR分析OfPIPs和OfTIPs在桂花不同组织中的表达模式发现，OfPIP1、OfPIP5、OfPIP12、OfPIP13、OfPIP14、OfPIP15、OfPIP16、OfTIP1、OfTIP3、OfTIP4、OfTIP6、OfTIP9和OfTIP13在花中呈现特异性表达，进一步对其在桂花花开放进程中的表达模式研究发现，OfTIP6在花开放前期(S1～S2)有较高转录，推测其对花开放初期液泡的扩展发挥重要功能。而OfPIP1、OfPIP13、OfPIP14、OfPIP15、OfPIP16和OfTIP13在桂花花开放的后期(S4～S5)相对表达量显著上调(P<0.05)，推测这6个基因是在花开放后期行使功能的关键基因。本研究为进一步解析OfAQPs蛋白的生物学功能提供参考。

• 单位
  浙江农林大学