彩色棉多药和有毒化合物输出蛋白MATE家族基因的鉴定及表达分析

摘要

植物多药和有毒化合物输出家族(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)是一类可转运阳离子染料、氨基葡糖、多种抗生素与药物等次生代谢产物的转运蛋白家族.本研究利用生物信息学手段从陆地棉基因组数据库中鉴定了MATE家族基因,并从基因的系统进化关系、染色体分布、基因结构和表达模式等方面对该基因家族特征进行了比较分析.共鉴定出91个陆地棉MATE基因,命名为GhMATE1～GhMATE91.陆地棉MATE蛋白与拟南芥MATE蛋白均可分为A、B、C、D、E、F和G7个亚家族,其中84个GhMATE蛋白具有12个典型的跨膜结构域.染色体定位显示,GhMAT家族成员定位在不同的25条染色体上,共形成5个基因簇.qRT-PCR分析发现,GhMATE家族基因在棉花各组织中均有表达,但表达模式各不相同,其中GhMATE13和GhMATE23在棕色棉纤维中的表达量明显高于在白色棉中,表明它们可能与棕色棉纤维的颜色形成相关.本研究为进一步解析棉花MATE家族基因的功能和作用机制积累了有价值的资料.