菠萝乌头酸酶家族基因鉴定及其表达分析

摘要

为了探究菠萝乌头酸酶家族基因在柠檬酸代谢中的作用,本研究系统鉴定了AcACOs家族基因及其生物学分析,共鉴定了6个菠萝乌头酸酶基因。根据构建系统进化树结果表明,单子叶植物与菠萝乌头酸酶基因家族亲缘关系更近,将6个成员命名为AcACO1~AcACO6;AcACOs理化性质分析结果表明,菠萝乌头酸酶家族基因差异较大,亚细胞定位均定位在线粒体;通过全基因组GFF注释文件,对其外显子-内含子结构进行分析,结果表明Ac ACOs家族成员均含有一个或多个外显子;可视化该家族成员种间进化关系、motif和基因结构分析结构,表明AcACOs可分成3个亚组,AcACO4、AcACO5和AcACO6属同一类群,为类群Ⅰ;AcACO1和AcACO2归属同一类群,为类群Ⅱ,AcACO3单独为一类群,为类群Ⅲ;基因组定位结果显示菠萝ACO家族基因共分布在5条不同的染色体中。联合单子叶和双子叶植物ACOs基因作了系统进化分析,采用邻接法(neighbor joining,NJ),其结果显示,AcACOs与大多数单子叶植物聚为一类;顺式作用元件预测分析结果表明,AcACOs含有数量较多的光响应元件和胁迫响应元件。为了全面分析菠萝乌头酸酶家族,设计引物克隆家族成员和实时定量试验,结果发现,克隆得到的菠萝乌头酸酶家族基因与参考基因序列几乎一致,其家族成员在不同成熟度果实中不同部位的表达差异性较大,可能家族成员分工合作参与果实感官品质的过程,发挥不同的生物学功能。本研究结果将为进一步探究菠萝乌头酸酶家族基因功能研究提高理论参考,也为进一步通过基因工程等手段改良菠萝品质提供实践价值。