油棕脱落酸受体PYL基因家族的全基因组鉴定及表达分析

摘要

【目的】鉴定油棕(Elaeis guineensis)脱落酸(ABA)受体PYR/PYL/RCARs(PYL)基因家族成员,分析其表达特性,为探究ABA信号通路在油棕果肉成熟过程中的功能研究提供理论依据。【方法】以拟南芥和水稻的PYL蛋白氨基酸序列作为参考序列,通过BLASTp比对及保守结构域预测分析从油棕基因组中鉴定出PYL基因家族成员,利用生物信息学软件对其染色体定位、基因结构、启动子顺式作用元件及编码蛋白的理化性质、保守结构域、进化关系进行分析,并采用实时荧光定量PCR对PYL家族基因在不同组织、不同发育期果实及外源ABA处理下的表达特性进行检测。【结果】从油棕基因组中共鉴定出12个油棕PYL基因家族成员(EgPYL1~EgPYL112),分布在8条染色体和1个Scaffolds上,含有1~3个外显子,开放阅读框(ORF)为564~765 bp,编码187~254个氨基酸,蛋白分子量为20.95~28.33 kD,等电点(pI)为5.26~7.95,不稳定指数为32.67~52.87,脂溶指数为73.87~87.60,总平均亲水性为-0.68~-0.17。12个PYL家族蛋白均含有特征结构域PYR/PYL/RCAR,分为3个亚族。Eg PYL1和EgPYL6基因具有共线性,EgPYL4、Eg PYL5、EgPYL9和EgPYL11基因具有共线性。EgPYLs基因的启动子上含有大量植物激素响应元件、逆境胁迫响应元件和光响应元件。EgPYLs基因在根、茎尖、叶、花和果肉中均有表达,但表达量差异较明显。EgPYL7、EgPYL8和EgPYL9基因的表达量随果肉成熟度增加逐渐升高,在23周达峰值。11个Eg PYLs基因均受外源ABA诱导表达。【结论】大多数PYL基因家族成员参与油棕对ABA的响应,且部分成员(如EgPYL7、EgPYL8和EgPYL9)在油棕果实发育中发挥重要的调控作用。