杨树FBA基因家族的鉴定及生物信息学分析

作者：刘晗琪; 陈兴浩; 张新建; 程相军; 杨敏生; 王进茂^*

来源：分子植物育种, 2020, 18(18): 5982-5990.

DOI：10.13271/j.mpb.018.005982

• 杨树(Populus)
• 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶
• 基因家族
• 生物信息学

果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(fructose-1,6-bisphosphate aldolase, FBA)广泛存在于动植物中,在植物众多代谢过程中发挥重要作用。本研究以毛果杨全基因组数据为基础,利用BlastP对比程序共鉴定了9个杨树FBA基因序列,命名为Pt FBAs,并对其基因结构、保守基序、染色体定位、基因倍增模式、系统进化以及基因表达模式进行了分析。结果表明:杨树9个FBA基因可分为Ⅰ类和Ⅱ类两组,同一组间的基因都具有相同的亚细胞位置和相似的序列长度,而Ⅰ组和Ⅱ组又可进一步分成Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅱ-A和Ⅱ-B 4个亚组,且同一亚组的基因具有相似基因结构和保守基序。从定位在染色体上的9条基因中鉴定出2个基因的1个片段重复事件,且Ka/Ks值小于1,说明杨树FBA基因家族在进化过程中受到纯化作用。基于‘中林2025’及其两个红叶芽变种(‘全红杨’和‘炫红杨’)的转录组数据,分析了PtFBAs基因在不同品种杨树间的表达模式,结果显示5条基因在转录组中的表达量与三种杨树在每个时间点净光合速率的高低成正比,说明它们与杨树光合作用过程有一定的相关性。这一结果可为进一步开展杨树FBA基因的发掘与功能验证提供科学依据。

• 单位
  河北农业大学