山桐子IpSAD基因家族分析及功能鉴定

编号 zgly0001749816

文献类型 期刊论文

文献题名 山桐子IpSAD基因家族分析及功能鉴定

作者 龚珏  毕浩  杨雯露  王东明  王乐辉  姜渊忠  马涛 

作者单位 四川大学生命科学学院  四川省资阳市雁江区农业农村局  四川丹桐科技有限公司 

母体文献 南京林业大学学报:自然科学版 

年卷期 2022,46(6)

页码 261-270

年份 2022 

分类号 S722.37  Q78 

关键词 山桐子  硬脂酰-ACPΔ~9  油酸  病毒诱导基因沉默 

文摘内容 【目的】硬脂酰-ACPΔ~9脱氢酶(stearoyl-ACPΔ~9 desaturase,SAD)是决定脂肪酸组成的关键酶,分离和鉴定木本油料植物山桐子(Idesia polycarpa)的SAD基因,可为遗传改良山桐子油的脂肪酸组成提供基因资源。【方法】使用HMM和Blastp鉴定山桐子全基因组中的SAD家族成员;利用MEGA X、MEME和PlantCare等在线软件对其蛋白质理化性质、系统发育关系、基因结构、保守基序和启动子顺式调控元件等进行分析;使用MCSCANX分析山桐子和毛果杨SAD基因之间的共线性关系;基于RNA-seq数据,分析IpSAD各成员的表达模式,通过病毒诱导的基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)快速验证它们的生物学功能。【结果】(1)在山桐子基因组中共鉴定到7个IpSAD基因(IpSAD1~7),多重序列比对结果显示各成员间序列相似度较高且结构域保守;(2)系统发育分析表明,IpSAD成员可以分为3个亚组,与拟南芥SAD家族的分类结果一致,拟南芥单不饱和油酸合成关键基因AtSSI2与山桐子IpSAD2、IpSAD3、IpSAD4的亲缘关系较近;(3)启动子区域顺势调控元件预测结果显示IpSAD基因的启动子含有光反应、脱落酸响应等顺式调控元件;(4)IpSAD基因按其组织表达模式可分为3类,第1类和第2类成员在大部分组织中表达量较低,而第3类成员在所有组织中表达量均较高。(5)沉默IpSAD基因使叶片的油酸含量显著降低,其中IpSAD3的沉默可使油酸含量下降76%。【结论】明确了IpSAD家族各成员的基本特征,确定了它们对于油酸合成的生物学功能,并为山桐子油脂生物合成调控机制研究奠定了基础。