文心兰PLC基因家族鉴定及其应答软腐菌侵染转录模式

摘要

磷酸肌醇信号途径广泛参与生物体内多种细胞信号转导过程，PLC是该信号途径中的关键酶，在植物先天性免疫反应中起核心作用.为鉴定文心兰PLC基因家族成员、了解成员特征及其在应答软腐病菌侵染过程中的表达模式，基于‘南茜’文心兰应答软腐病菌侵染的转录组数据，利用生物信息学方法对其蛋白理化性质、亚细胞定位、二级结构、系统进化特征、保守氨基酸序列、蛋白互作网络及在文心兰感病过程中的表达模式（RPKM值）进行分析.共鉴定得到9个文心兰PLC基因家族成员，其编码蛋白的长度在332-600 aa，分子量（Mr）约为36.92×103-68.44×103，等电点介于5.42-8.50，均属于不稳定亲水蛋白.亚细胞定位预测结果表明，文心兰PLC蛋白在过氧化物酶体、细胞核、细胞质、叶绿体和线粒体中均有分布.根据进化树和保守基序分析，文心兰PLC蛋白可分为PI-PLC和NPC 2个亚族，包含18个保守基序.String构建蛋白互作网络发现，PLC家族成员可能与PTEN3、PIP5K、PIS1以及G蛋白存在互作关系.RNA-seq表达量分析表明，9个文心兰PLC家族基因在‘南茜’文心兰不同感病时期（12 h和36 h）有明显不同的表达规律.其中，OhNPC1、OhPLC3以及OhPLC5在病原菌侵染初期与后期均显著上调表达，OhPLC4和OhPLC6在病原菌侵染后期显著上调表达.本研究表明OhNPC1、OhPLC3、OhPLC4、OhPLC5和OhPLC6可能在文心兰抵御软腐菌侵染过程中发挥重要作用.（图8表5参50）