葡萄APX基因家族的鉴定与表达分析

编号 zgly0001700034

文献类型 期刊论文

文献题名 葡萄APX基因家族的鉴定与表达分析

作者 王晗  刘涛  何红红  梁国平  马宗桓  毛娟  陈佰鸿 

作者单位 甘肃农业大学园艺学院 

母体文献 果树学报 

年卷期 2020年04期

年份 2020 

分类号 S663.1 

关键词 葡萄  APX基因家族  逆境胁迫  表达分析 

文摘内容 【目的】当植物遭受土壤盐碱、干旱和低温等非生物逆境胁迫时,其体内产生大量活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）,影响植物正常生长发育甚至死亡。抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase, APX）能够有效清除逆境胁迫下产生的ROS,从而保护植物免受损害。本研究旨在葡萄全基因组中鉴定出APX基因家族成员,并探究其在非生物胁迫下的表达情况,为后续葡萄抗逆基因的挖掘和功能研究提供理论依据。【方法】以生长30 d的葡萄‘黑比诺’试管苗为材料,通过生物信息学方法分析该基因家族的理化性质、系统进化、启动子顺式作用元件分布、基因芯片表达情况,利用qRT-PCR分析该基因家族成员在不同逆境胁迫下表达情况。【结果】葡萄APX基因家族具有7个成员,其氨基酸数目分布在104～421,等电点（Isoelectric Point, pI）介于5.75～8.77。系统进化分析发现,葡萄VvAPX与水稻OsAPX同源性较高,拟南芥AtAPX次之。蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主。亚细胞定位预测发现,VvAPX基因在叶绿体、线粒体和细胞质中表达较高。VvAPXs基因均含有A活性位点、H结合位点以及motif1保守基序。顺式作用元件分析结果发现,VvAPXs基因家族所有成员中均含有干旱胁迫应答元件（MYB）和抗旱元件识别位点（MYC）。基因芯片表达图谱显示,在高盐、PEG、低温处理条件下,与CK3相比7个基因均上调表达,其中VvAPX04较明显。qRT-PCR结果表明,VvAPX04在200 mmol·L-1NaCl处理下与对照相比显著性上调,是对照的14.5倍,在10%PEG处理下的表达量是对照的1.5倍。VvAPX05在10%PEG处理下与对照相比显著性上调,是对照的1.5倍。【结论】初步鉴定并提供了葡萄APX基因家族成员信息,预测了所具有的部分功能,为进一步研究葡萄APX基因参与非生物逆境胁迫的机制提供参考。