割手密萜烯合成酶(TPS)基因家族分析及其在生物胁迫下的表达分析

作者：林焕泰; 张天杰; 史梦婷; 郭燕芳; 高三基; 王锦达^*

来源：作物学报, 2022, 48(12): 3029-3044.

• 割手密
• 萜烯合酶基因
• 生物胁迫
• 表达分析
• 抗性育种

由萜烯合酶(TPS)合成的萜类化合物在植物生物和非生物胁迫中起重要作用。作为现代甘蔗栽培种的重要亲本材料,割手密(Saccharum spontaneum)含有大量的抗逆基因。为调查割手密TPS基因家族的特征和功能,通过使用HMMER搜索在割手密基因组中鉴定出39个TPS基因,该基因含有2个保守域(PF01397和PF03936)的蛋白质,系统进化树分析显示Ss TPS蛋白可以分为TPS-a、b、e/f和g四个分支。Ss TPS基因家族主要通过片段复制进行扩展,共有12个Ss TPS基因参与了片段复制事件。定量实时PCR显示,在草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)胁迫和甘蔗白条黄单胞菌(Xanthomonas albilineans)感染的割手密植株中,Ss TPS基因的表达模式不同,其中7个Ss TPS基因的表达受到强烈的调节。值得注意的是,Ss TPS15在草地贪夜蛾的胁迫中显著上调,但被甘蔗白条黄单胞菌感染时表达下调,而Ss TPS26、Ss TPS37和Ss TPS39显示相反的结果。研究结果对于进一步了解萜烯合酶的生物学作用和基于割手密的甘蔗抗逆育种具有重要意义。

• 单位
  福建农林大学