谷子LAC基因家族的鉴定及分析

作者：薛佳丽; 任晓庆; 郄倩茹; 段明; 申慧芳^*; 高建华^*

来源：山西农业科学, 2021, 49(04): 395-402.

• 谷子
• 漆酶
• 基因家族
• 生物信息学

漆酶(LAC)是植物木质素生物合成中催化木质素单体聚合的关键酶,而木质素对植物生长有着重要的作用。试验采用生物信息学方法筛选了谷子(Setaria italica)漆酶基因家族成员,并对其理化性质、染色体定位、启动子顺式作用元件、基因结构以及表达情况进行了相关分析。结果表明,豫谷1号基因组中包括52个LAC同源基因,可分为5个亚家族,其中GroupⅤ中含有33个SiLAC成员,占整个家族的63.46%;52个基因不均匀地分布在1、3、4、5、7、8、9号染色体上,其中,5号和8号染色体上存在多基因串联重复;52个SiLAC基因的CDS序列长度在813～1 953 bp,编码471～650个氨基酸,预测均为分泌型蛋白,这与其促进细胞壁中木质素合成的功能一致。SiLAC启动子序列包含与植物生长发育调控、逆境响应相关的顺式作用元件。基因结构分析显示,52个基因均为断裂基因,且每个基因的基因结构存在一定的差异。SiLAC的外显子数目在2～6个,其中,10个SiLAC基因没有UTR区域,并且聚集在同一分支的SiLAC基因的内含子和外显子结构相似。组织特异性表达模式分析结果显示,SiLAC13、SiLAC25、SiLAC28在根中的表达量最高,谷子LAC基因家族在叶片中几乎不表达。研究结果可为进一步分析谷子LAC基因家族的功能、解析其在谷子生长过程中表达调控机制提供参考。

• 单位
  山西农业大学; 生命科学学院