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摘要
为了更好地预测蔗糖转化酶基因家族如何在西瓜果实蔗糖代谢中发挥作用。本研究利用生物信息学方法对西瓜所有蔗糖转化酶基因家族成员进行搜索鉴定及分析。结果显示：西瓜蔗糖转化酶基因家族一共包括12个基因，系统发育分析揭示，这些基因分为3个已知的亚群，其中细胞壁蔗糖转化酶基因（CWINV） 5个，液泡蔗糖转化酶基因（VINV） 2个，细胞质蔗糖转化酶基因（CINV） 5个，它们分别分布在6条染色体上，甜瓜的蔗糖转化酶基因数量及类型与西瓜相同，分布在8条染色体上。细胞壁蔗糖转化酶和液泡蔗糖转化酶同属于酸性蔗糖转化酶，细胞质蔗糖转化酶属于中性/碱性蔗糖转化酶，这两者的保守基序类型不同，保守基序motif 1、motif 7在所有酸性蔗糖转化酶蛋白中是高度保守的。中性/碱性蔗糖转化酶蛋白的保守性要高于酸性蔗糖转化酶蛋白，几乎所有中性/碱性蔗糖转化酶蛋白都含有motif 2、motif 3、motif 4、motif 5、motif 9、motif 10这6个保守基序。基因结构显示，部分酸性蔗糖转化酶存在外显子丢失情况。西瓜和甜瓜的蔗糖转化酶基因家族上游序列存在多种顺式作用元件，包括光响应、激素应答、逆境响应、发育调节四大类。根据定量分析的结果，推测ClCWINV1、ClCWINV2、ClCWINV5、ClCINV1、ClCINV3、ClCINV4、ClCINV5可能是西瓜蔗糖代谢的关键基因。本研究的结果为进一步阐述西瓜蔗糖转化酶基因家族成员如何调控果实蔗糖代谢提供一定的理论依据。
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