菠萝酸性转化酶基因家族初步生物信息学及表达分析

作者：宋康华; 侯晓婉; 贾志伟; 洪克前; 谷会^*; 张鲁斌

来源：热带作物学报, 2020, 41(12): 2379-2386.

DOI：10.3969/j.issn.1000-2561.2020.12.003

• 菠萝
• 酸性转化酶
• 生物信息学分析
• 基因家族
• 表达分析

酸性转化酶(acidinvertase,AIN)在菠萝采后蔗糖降解过程中起着重要作用,基于菠萝全基因组数据库,预测菠萝AIN家族基因并进行生物信息学分析,解析其在采后菠萝不同贮藏温度下的表达变化情况,为阐明AIN基因在采后菠萝果实贮藏特性中的作用奠定基础。以水稻AIN家族基因为探针,在菠萝全基因组中鉴定到2个菠萝细胞壁酸性转化酶基因(cell wall acid invertase, CWIN)和2个液泡酸性转化酶基因(vacuolar acid invertase, VIN),分别命名为AcCWIN1、AcCWIN2、AcVIN1、AcVIN2,设计编码区引物进行测序验证,并进行生物信息学分析。进化分析结果表明,AcCWIN1、AcCWIN2和AcVIN1、AcVIN2蛋白分别归于细胞壁酸性转化酶和液泡酸性转化酶2个进化支上,且均属于糖基水解酶家族GH32,基因结构、保守域和保守基序均一致。荧光定量分析结果表明,菠萝果肉中AcVIN1和AcVIN2在果实采后贮藏过程中表达量升高,且AcVIN1在发生黑心病的部位大量表达,而AcCWIN1和AcCWIN2在采后贮藏过程中表达量逐渐降低,且随着贮藏温度的升高其表达量降低,预示AcVIN1、AcVIN2较AcCWIN1、AcCWIN2在菠萝采后蔗糖降解和黑心病的发生方面发挥着更为重要的作用。

• 单位
  嘉应学院; 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所