番茄TPS基因家族鉴定与分析

摘要

萜类合成酶(terpenoid synthase, TPS)是植物中催化萜类物质合成的关键酶,在植物的生长发育及抗性调节中发挥着重要作用。本研究旨在对番茄萜类合成酶基因家族进行系统的鉴定及分析,为TPS基因的功能研究和利用提供数据参考。基于番茄的全基因组测序结果鉴定TPS基因家族,运用生物信息学方法构建系统发育树,对其基因结构、染色体定位及进化选择压力等进行分析。共鉴定获得31条番茄TPS基因,包括7条未报道基因。系统发育树分析表明其分为5个亚族,且不均匀分布在11条染色体上,呈现串联重复。蛋白理化性质分析表明,番茄TPS基因为酸性的亲水性蛋白。对来源于TPS-a亚家族基因进行Ka/Ks分析,结果表明番茄TPS基因间在进化时主要受纯化选择作用。顺式作用元件分析表明其主要含有光响应,水杨酸响应及防御和应激反应顺式作用元件。通过对基因表达分析发现有18条TPS可表达,其中部分基因在根,茎,叶中均有上调表达。本研究对番茄TPS家族基因进行系统鉴定,预测及进化分析,对萜类合成及调控的研究具有重要的意义。