竹叶花椒GST基因家族的全基因组鉴定及表达分析

作者：董凯麟; 任妙珍; 张剑; 陈之端; 苏俊霞

来源：分子植物育种, 2022, 1-17.

• 竹叶花椒
• 谷胱甘肽硫转移酶
• 序列分析
• 生物信息学

谷胱甘肽硫转移酶(glutathione-S-transferase， GST)可提高植物的抗胁迫能力，在多种生物和非生物胁迫中对细胞起到保护作用，同时还具有解毒功能。为解析竹叶花椒(Zanthoxylum armatum DC.) GST基因家族的信息，本研究基于竹叶花椒全基因组的公布，鉴定了竹叶花椒中GST基因家族成员，并对其基因的分类、基因结构、亚细胞定位和不同组织中的表达量等进行分析。在竹叶花椒基因组中鉴定到90个GST基因家族成员，其编码蛋白的氨基酸长度范围在77～441 aa之间，分子量在8.73～50.25 kD之间，理论等电点在4.36～10.15之间；进化分析显示，ZaGSTs可以分为8个亚家族，Tau型和Phi型亚家族成员居多数；通过染色体定位分析发现在竹叶花椒中的20条染色体上有ZaGST基因家族成员的分布，并检测到9处串联重复，共线性分析显示竹叶花椒与其同科物种甜橙[Citrus sinensis (L.) Osbeck]的GST基因具有更近的同源性；基因表达差异分析显示，ZaGSTs有一定的组织表达特异性，在竹叶花椒叶和种子中的表达量高于其他组织器官，在皮刺中的表达量低于其他组织器官。本研究为探究竹叶花椒GST基因家族的功能及竹叶花椒抗性品种的选育与改良提供了理论依据。

• 单位
  中国科学院植物研究所; 生命科学学院; 系统与进化植物学国家重点实验室; 山西师范大学