小麦八氢番茄红素合成酶家族的生物信息学分析及表达模式检测

摘要

八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase, PSY)是植物中类胡萝卜素合成途径的限速酶.提高PSY基因的表达量有助于提升植株中类胡萝卜素含量，进而提高植物的光合作用和籽粒品质，但小麦(Triticum aestivum)中有关PSY的研究报道较少.以拟南芥和水稻PSY蛋白序列为模板，从小麦数据库中筛选到9个同源蛋白序列，通过生物信息学技术分析后发现，9个小麦PSY蛋白(TaPSYs)可聚为3组，均为疏水性蛋白，皆定位于叶绿体，都含有SQS-PSY基序，基序内以α-螺旋结构为主.分析PSY基因的启动子序列，发现含有脱落酸(abscisic acid, ABA)、水杨酸(salicylic acid, SA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)等激素的响应元件和逆境响应元件.对小麦幼苗分别用ABA、SA、MeJA和聚乙二醇6000(polyethylene glycol 6000,PEG6000)分别处理6 h后，RT-qPCR检测叶片中TaPSY1-6的表达量，发现都显著下调，但TaPSY7-9基因的表达水平在不同品种的小麦中差异较大，认为TaPSY7-9基因的表达水平与品种间的抗性差异有关.本研究对小麦PSY蛋白家族的生物信息学分析为深入探讨小麦PSY的功能提供了理论参考，对小麦PSY基因家族的表达模式分析为小麦抗性育种提供新的候选基因.

关键词

小麦 / PSY / 生物信息 / 启动子 / 表达分析