葡萄AKR基因家族的鉴定和组织特异性表达分析

作者：马亚男; 卢旭; 魏云春; 李康; 魏若男; 李胜^*; 马绍英^*

来源：生物技术通报, 2021, 37(08): 141-151.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0068

• 葡萄
• AKR基因家族
• 生物信息学
• 基因芯片表达谱
• 盐胁迫

醛酮还原酶(aldo-keto reductase,AKR)是一类NADP-依赖型氧化还原酶,通过对葡萄AKR基因鉴定分析,旨在揭示葡萄AKR基因分子生物学功能和遗传调控机制。基于2020年最新组装的葡萄参考基因组数据,利用生物信息学对葡萄AKR基因进行理化性质、基因结构、Motif分析、顺式作用元件、亚细胞定位、二级结构预测以及组织特异性表达分析,最后用荧光定量分析了葡萄AKR基因在盐胁迫下表达水平变化。从全基因组水平上共鉴定出13个葡萄AKR基因家族成员,分为2个亚族;基因结构分析显示,不同成员编码的氨基酸序列外显子数目及位置存在差异;motif分析表明,AKR蛋白保守结构域高度相似;顺式作用元件分析显示,该基因上游启动子元件不仅存在核心元件和增强元件,同时还存在各种激素及胁迫响应元件,器官特异性元件和光调控元件;二级结构和亚细胞定位预测表明,该基因家族主要在细胞核中表达,并以α-螺旋和不规则卷曲为主。基因芯片表达谱分析显示,AKR家族成员间表达水平差异大且存在组织特异性。荧光定量结果显示,盐胁迫条件下VvAKR02、VvAKR05、VvAKR07、VvAKR11、VvAKR12和VvAKR13表达量显著上调。从葡萄中鉴定了13个AKR家族基因,并分析其盐胁迫下的表达水平,对于挖掘葡萄AKR家族中耐盐基因提供了一定的理论依据和实验基础。

• 单位
  生命科学技术学院; 甘肃农业大学