中国辣椒BCAT基因家族鉴定、表达分析及克隆

作者：谢炳春; 黄俊霖; 温松森; 李涛; 李颖; 徐小万; 徐晓美; 吴智明; 衡周

来源：广东农业科学, 2022, 49(12): 34-43.

DOI：10.16768/j.issn.1004-874X.2022.12.004

• 中国辣椒
• 支链氨基酸
• 生物信息学
• 表达特征
• 基因克隆

【目的】了解中国辣椒（Capsicum chinense Jacq.）BCAT基因家族成员的分布、性质及表达模式。中国辣椒是辣椒的5个主要栽培种之一，果实通常具有由支链酯类形成的浓郁果香。支链氨基酸转氨酶（BCAT,Branched-chain Aminotransferase）负责催化支链氨基酸合成相应2-氧代酸，是催化合成支链酯类的第一步反应酶。【方法】使用生物信息学分析和实时荧光定量PCR等方法对中国辣椒的BCAT基因家族成员进行鉴定、表达分析和克隆。【结果】获得5个BCAT基因家族成员，分别命名为CcBCAT1、CcBCAT2、CcBCAT3、CcBCAT4和CcBCAT5，随后对其进行生物信息学分析并克隆CcBCAT1～CcBCAT4。生物信息学分析显示，这些基因分布于辣椒的4条染色体上，蛋白均为亲水性蛋白，氨基酸长度在184～557 aa，分子量为20.29～89.60 ku，等电点为5.57～8.34。亚细胞定位预测结果显示，CcBCAT1定位于叶绿体和线粒体，其他基因家族成员均位于叶绿体。CcBCATs基因时空表达分析显示，CcBCAT1-4基因具有组织表达特异性，CcBCAT2～CcBCAT4相对表达量随着辣椒的成熟呈现逐步上升的趋势，其中CcBCAT4最为明显、CcBCAT1则相反、CcBCAT5未检测到表达。【结论】明确中国辣椒BCAT基因家族的表达模式，推测CcBCAT4参与辣椒果实相关次生代谢物合成。

• 单位
  仲恺农业工程学院; 广东省蔬菜新技术研究重点实验室; 广东省农业科学院蔬菜研究所