三浅裂野牵牛植物防御素基因家族鉴定及表达分析

摘要

植物防御素普遍存在于植物中，是植物先天免疫的组成部分，具有抗真菌、细菌及抑制蛋白酶活性等作用，在植物生长发育、抗病、逆境胁迫应答中发挥重要作用。为了在甘薯中开展相关分子生物学研究及抗逆性分子育种，为植物防御素在抗菌类药剂生产研发、植物保护等方面开展相关研究工作奠定基础，对甘薯（Ipomoea batatas(L.)Lam.）近缘野生种三浅裂野牵牛（Ipomoea trifida）全基因组水平的植物防御素基因PDF家族成员进行鉴定和表达分析。结果表明，在其基因组中共鉴定到15个防御素蛋白，其等电点变化范围为7.56～9.30，表明这些蛋白质均呈弱碱性。染色体定位发现，这15个ItfPDFs基因不均匀分布于4条染色体上（Chr03、Chr06、Chr13和Chr14）。转录组数据分析表明，ItfPDF14在愈伤组织、根、茎、叶、花中均有表达，并且能够响应不同非生物胁迫，推测ItfPDF14可能在三浅裂野牵牛生长发育及非生物胁迫响应中发挥着重要功能。ItfPDF11、ItfPDF13、ItfPDF14和ItfPDF15可能参与调控三浅裂野牵牛的花芽发育。在进化过程中，基因片段复制可能是该基因家族成员扩张的重要方式。

关键词

三浅裂野牵牛 / 防御素基因 / 生物信息学 / 表达分析