沙棘UGT基因家族的全基因组鉴定与表达分析

摘要

[目的]本研究通过系统检测沙棘UGT基因家族成员,探讨其结构特征及潜在功能,为解析沙棘类黄酮糖苷生物合成机制及其积累模式奠定基础.[方法]利用BLASTP和hmmsearch搜索沙棘基因组,并通过Pfam、CDD和SMART数据库验证保守结构域.使用Prot-Param、MUSCLE、MAGA7.0、MEME、MC-ScanX等工具分析蛋白理化性质、系统发育、蛋白基序和基因结构及基因复制事件.利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析沙棘UGT基因在果实发育过程中的表达模式.[结果]本研究从沙棘基因组中鉴定出89个沙棘UGT基因,全部包含UGT基因家族保守结构域PSPG box.通过分析发现:沙棘UGT蛋白长度为266～533氨基酸,平均分子量50.00 KDa,平均等电点5.89.根据系统发育关系,可将89个沙棘UGT分为16个组,其中,A组包含最多的沙棘UGT基因家族成员.除7号染色体外,UGT基因共分布在11条沙棘染色体上.研究发现,串联重复是导致沙棘UGT基因家族扩张的主要复制事件.转录组分析和实时荧光定量PCR表明,大部分基因具有广泛的果实发育阶段特异性表达.[结论]本研究提供了沙棘UGT基因家族的完整信息,为进一步研究沙棘基因家族成员的生物学功能提供了数据参考和理论依据.