辣椒酸性蔗糖转化酶基因家族鉴定及表达

作者：魏华伟; 柴松琳; 胡克玲; 侯金锋; 高朋; 高优洋; 陈友根^*

来源：分子植物育种, 2019, 17(15): 4900-4907.

DOI：10.13271/j.mpb.017.004900

• 辣椒(Capsicum annuum)
• 酸性蔗糖转化酶
• 表达分析
• 胁迫响应

为了探究辣椒酸性蔗糖转化酶基因的多样性,本研究根据已公布的辣椒基因组数据信息,利用生物信息学方法对辣椒酸性蔗糖转化酶(Acid invertase)基因家族成员进行鉴定,对其染色体定位、系统发育树关系、表达模式进行分析。结果表明:辣椒含有9个酸性蔗糖转化酶基因成员(CaVIN01～CaVIN02,CaCWIN01～CaCWIN07),2个属于液泡蔗糖转化酶,7个属于细胞壁蔗糖转化酶。其编码氨基酸长度在513～656 aa之间,分子量大小位于58.19～73.31 kD之间,等电点变化在5.49～8.97区间;染色体定位发现,其中8个基因分布于四条染色体上,CaCWIN06的染色体定位是不确定的;系统发育树的构建来自于4个物种:辣椒、番茄、拟南芥和水稻,系统发育树显示酸性蔗糖转化酶分为两类:液泡蔗糖转化酶(vacuolar invertase, VIN)和细胞壁蔗糖转化酶(cell wall invertase, CWIN),其中细胞壁蔗糖转化酶又分为四个亚支(Ⅰ～Ⅳ);基于RNA-seq分析发现,CaVIN02和CaCWIN03在花和果实发育中呈现高表达,其它基因表达量较低;叶片中CaVIN02和CaCWIN07具有较高表达量,其它基因表达量低;进一步研究发现,在激素胁迫下,CaVIN01、CaVIN02、CaCWIN01、CaCWIN02和CaCWIN07受到激素的诱导,而其它基因几乎无变化;高低温胁迫下CaVIN02和CaCWIN03具有明显的表达量,这两个基因受温度诱导最为明显,其它基因无明显表达。这些结果为深入探讨辣椒蔗糖转化酶基因的功能提供数据基础。

• 单位
  长江大学; 安徽农业大学