茎瘤芥β-半乳糖苷酶家族基因鉴定及表达分析

摘要

植物β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidases,BGAL,EC 3.2.1.23)是糖苷水解酶家族35(GH35),在植物细胞壁生成和组分修饰中具有重要作用。为探索BGAL家族基因在茎瘤芥的茎发育中的功能,本研究从茎瘤芥基因组中鉴定到39个BjuBGAL家族成员,并运用生物信息学对其进化关系、蛋白理化性质、基因结构及保守序列、染色体定位和在茎膨大过程中的表达等进行系统分析。结果表明,39个BjuBGAL家族成员,分为8个亚族,相同亚族具有类似基因结构和保守序列;有35个BjuBGAL分别定位于A和B亚基因组中的9和7条染色体上;BjuBGAL启动子具有光、植物激素和胁迫响应的顺式作用元件;转录组数据表明10个BjuBGAL在茎膨大过程中明显上调,进一步利用荧光定量PCR分析发现BjuBGAL4-2随着茎的膨大呈显著上调,且在茎的内髓区表达水平显著高于外髓区,可能参与茎内髓区的发育。本研究为进一步揭示茎瘤芥BGAL家族的功能提供参考。