广藿香PTS基因家族与转录因子鉴定和初步验证

作者：涂嘉俊; 陈洁婷; 戴春燕; 廖保生; 黄志海; 苏贺

来源：分子植物育种, 2023, 1-21.

• 广藿香
• 广藿香醇合酶
• 转录因子
• 生物信息学
• 相关性分析

广藿香醇合酶(PTS)是广藿香醇生物合成路径中的关键酶，挖掘PTS并阐述其分子调控机制对广藿香新品种选育具有积极意义。本研究基于最新发表的广藿香全基因组数据，对其PTS基因家族成员、启动子顺式作用位点以及转录因子进行预测与鉴定，并对PTS基因及潜在转录因子表达模式开展进一步研究。结果显示：(1)共鉴定出74条PTS基因，包括85条转录本，其中66条定位于18条染色体上，motif分析显示具有3个保守基序；(2)亚家族分析表明85条PTS转录本全属于萜类合酶的TPS-a亚家族；(3)共线性分析表明PTS基因家族保留了全基因组复制(WGD)产生的多个共线性基因对；(4)表达模式研究发现PTS基因家族部分成员具有组织特异性表达，可能受茉莉酸甲酯、乙烯、脱落酸、水杨酸等激素与光信号调控；(5) qRT-PCR结果表明PatPTS30.1及其潜在转录因子Pat＿bZIP1和Pat＿ARF1在六个广藿香品系的嫩叶和老叶中的表达量具有显著差异，相关性分析显示PatPTS30.1与Pat＿bZIP1表达显著正相关。本研究在全基因组水平鉴定得到广藿香PTS基因家族成员，发现大量未被报道的PTS同源基因，克隆出PatPTS30.1并筛选到潜在转录因子，荧光定量PCR研究结果初步验证PatPTS30.1表达具有组织特异性，此外，初步挖掘并验证转录因子Pat＿bZIP1与PatPTS30.1表达相关性，为广藿香PTS分子调控新机制研究、广藿香新品种选育奠定了新的理论基础。

• 单位
  广东省药品监督管理局; 广东省中医院