马铃薯StCytb5基因家族的全基因组鉴定及表达分析

摘要

【目的】在全基因组水平下对马铃薯StCytb5基因家族成员进行鉴定，并分析了StCytb5s基因在非生物胁迫下及块茎花色素苷生物合成中的表达模式，为后续深入研究马铃薯StCytb5s基因的功能提供理论依据。【方法】在马铃薯全基因组水平下，利用HMM 3.1和BlastP鉴定了22个StCytb5基因家族成员，利用ExPASy、CELLO、MEME、MCScanX和GSDS等在线工具，对其理化性质、染色体定位、基因结构、蛋白保守结构域和基因复制事件进行了分析。利用PGSC数据库下载的RNA-seq数据，分析StCytb5s在双单倍体（DM）马铃薯不同组织部位、非生物胁迫和激素处理下的表达模式。为进一步了解StCytb5s在不同抗旱性马铃薯品种和不同颜色块茎中的表达模式，分别对干旱胁迫下大西洋和青薯9号的叶片以及3个不同颜色马铃薯杂交子代（‘Y’‘R’‘P’）块茎薯肉进行了转录组测序，挖掘了可能参与马铃薯干旱胁迫响应和花色素苷生物合成的候选基因。【结果】共鉴定出22个马铃薯StCytb5基因家族成员，不均匀的分布在12条染色体上；通过对其基因结构和系统发育特征的分析，把22个StCytb5基因家族成员分为4个亚组；共线性分析表明，片段复制在StCytb5基因家族的扩展中发挥主要作用；其中StCytb5-4和StCytb5-14在干旱胁迫中差异表达，StCytb5-6和StCytb5-17在彩色马铃薯块茎中上调表达。【结论】共鉴定出22个马铃薯StCytb5基因家族成员，其中StCytb5-4和StCytb5-14可能响应马铃薯干旱胁迫，而StCytb5-6和StCytb5-17可能参与马铃薯块茎花色素苷的生物合成。

关键词

马铃薯 / Cytb5基因家族 / 非生物胁迫 / 表达分析 / 花色素苷生物合成