农业生物技术学报

作者：郑飞雄, 陈俊宇, 江林琪, 赵佳莹, 吕嘉怡, 俞振明

单位：浙江中医药大学 药学院,杭州 311403

关键词：掌叶覆盆子,4CL基因家族,表达分析,生物信息学分析,黄酮,

基金：国家自然科学基金(32000257); 浙江省农业新品种培育重大科技项目(2021C02074); 浙江省基础公益研究计划(LY23H280003); 浙江中医药大学科研项目(2022JKZKTS15)

4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase, 4CL)是苯丙烷代谢途径的关键性限速酶,可以调控黄酮、花青素和木质素的合成,对植物应对不良环境胁迫具有重要作用。为研究掌叶覆盆子(Rubus chingii) 4CL基因家族的生物学功能,本研究通过生物信息学的方法,在掌叶覆盆子基因组中鉴定得到4CL家族基因,对各成员进行理化性质和亚细胞定位预测、染色体定位、系统进化、基因结构和保守基序、蛋白二级结构以及顺式作用元件等分析,并检测其在掌叶覆盆子不同组织器官和不同生长时期的表达水平,以揭示掌叶覆盆子中4CL基因家族的成员特性和表达模式。结果表明,掌叶覆盆子4CL基因家族有6个成员,理化性质较为相似,基因结构保守,被分成3个亚家族,不均匀地分布于2、3、4、5和7号染色体上。Rc4CL基因启动子区域存在多个顺式作用元件,响应生长素、赤霉素、茉莉酸、脱落酸、光照、厌氧、干旱等多种激素或胁迫诱导。Rc4CL家族基因在不同组织器官中的表达存在显著差异,Rc4CL1、Rc4CL2、Rc4CL3、Rc4CL4在根中高丰度表达,Rc4CL5和Rc4CL6在果实中高丰度表达。在果实不同发育阶段的表达也存在显著差异,Rc4CL1、Rc4CL2和Rc4CL3的表达水平在果实发育后期呈下降趋势;Rc4CL2、Rc4CL5和Rc4CL6在果实发育后期表达水平较高,表明其在果实成熟中起着重要的作用。本研究为深入研究掌叶覆盆子Rc4CL基因及其生物学功能提供参考。

来源：2024年第2期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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