结球甘蓝BolKCS基因家族全基因组鉴定及响应非生物胁迫表达

张力铭; 户奥锋; 陈雅心; 刘东明; 孙继峰; 薛东齐; 豆峻岭

doi:10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2024.07.002

东北农业大学学报 ›› 2024, Vol. 55 ›› Issue (07) : 10 -21+92. DOI: 10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2024.07.002

结球甘蓝BolKCS基因家族全基因组鉴定及响应非生物胁迫表达

张力铭, 户奥锋, 陈雅心, 刘东明, 孙继峰, 薛东齐, 豆峻岭

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摘要

作为一种保护性屏障，蜡质在植物生长发育过程中对抵御逆境具有重要作用。蜡质主要成分由超长链脂肪酸（VLCFAs）衍生物构成，而β-酮脂酰辅酶A合成酶（β-ketoacyl-CoA synthase,KCS）催化的缩合反应是决定VLCFAs合成速率及其碳链长度的限速步骤。试验结合生物信息学方法从甘蓝基因组中鉴定出35个KCS基因家族成员，这些基因在甘蓝9对染色体上呈非均匀分布。系统发育分析将甘蓝KCS基因家族分为4个不同分支，每个分支包含数量不等的基因成员。理化分析结果表明，BolKCS氨基酸长度和分子质量范围分别为308～756 aa和10.10～85.49 ku，蛋白等电点为5.9～9.57，大多数BolKCS基因编码蛋白均被定位在细胞质中。基因结构分析显示，不同成员编码的氨基酸序列外显子数目及位置存在差异。研究还发现干旱和低温胁迫处理显著影响部分BolKCS基因家族成员表达，表现为表达的抑制或激活，为理解KCS基因家族在甘蓝生长发育及逆境响应中的功能提供重要分子基础。