番茄泛素结合酶变体基因鉴定及表达分析

• Published in: 西南农业学报 Vol. 35; no. 6; pp. 1274 - 1281
• Main Authors: 赵秋芳, 马海洋, 马智玲, 魏长宾, 陈曙
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 海南省热带作物营养重点实验室,广东湛江524091 2022; 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所,广东湛江524091; 农业农村部热带果树生物学重点实验室,广东湛江 524091
• Subjects: 番茄; 泛素结合酶变体; 非生物胁迫; 基因表达
• ISSN: 1001-4829
• DOI: 10.16213/j.cnki.scjas.2022.6.006

S641.2; [目的]开展番茄泛素结合酶变体(UEV)家族基因鉴定、组织特异性和非生物胁迫表达模式分析,为阐明UEV基因在番茄生长和逆境响应中的功能研究奠定基础.[方法]利用已知拟南芥UEV家族基因为探针,在番茄基因组数据库中查找并下载番茄UEV基因序列,同时查找其CDS、氨基酸长度及染色体位置等信息.利用生物信息学方法,通过在线工具GSDS 2.0、Expasy-prot-param、Plant-PLoc、MEME对获得序列的基因结构、蛋白质分子量、等电点、亚细胞定位、保守结构域、保守基序原件等进行预测和分析.利用ClustalX(1.83)和MEGA6.0软件进行同源序列比对并构建系统进化树.运用实时荧光定量RT-PCR分析番茄UEV基因组织表达特异性及高盐、干旱、高温、低温胁迫下UEV基因的表达差异.[结果]从番茄基因组数据库中共鉴定到5个UEV家族基因,分别命名为SlUEV1～SlUEV5,分布在1、4、10三条染色体上.SlUEV的CDS长度为441～855 bp,氨基酸数目为146～284 aa,分子量在16.2～33.14 kD.SlUEV分为3个亚家族,其中SlUEV1、SlUEV2、SlUEV5属于UEV1亚家族,且其基因结构、保守结构域和保守基序均相似;SlUEV4属于COP10亚家族,而SlUEV3在拟南芥中并未找到同源蛋白,表明UEV家族在进化过程中发生分离.组织表达分析发现SlUEV1、SlUEV3分别在番茄花和茎中表达量高,SlUEV4 在果实发育期表达量高,而SlUEV2 和SlUEV.5呈组成性表达.非生物胁迫试验发现SlUEV对干旱胁迫较为敏感,多个SlUEV基因上调表达,表明SlUEV基因响应番茄干旱胁迫.[结论]番茄基因组中包括5个UEV家族基因,系统进化树分析将其分为3个亚家族.多个SlUEV基因在番茄不同组织表达存在差异,表明UEV基因影响番茄的生长发育.多个SlUEV基因在干旱胁迫下显著上调表达,推测其在番茄适应干旱胁迫过程中起着重要作用.该研究为后续开展番茄UEV基因调控植物生长和逆境胁迫功能研究提供理论基础.