马铃薯C4H、C3H、F5H基因的全基因组鉴定及表达模式分析

于颖; 张驰; 贾子铎; 贺付蒙

doi:10.19918/j.cnki.1672-3635.2026.02.001

中国马铃薯 ›› 2026, Vol. 40 ›› Issue (2) : 81 -99. DOI: 10.19918/j.cnki.1672-3635.2026.02.001

马铃薯C4H、C3H、F5H基因的全基因组鉴定及表达模式分析

于颖, 张驰, 贾子铎, 贺付蒙

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

马铃薯是世界四大粮食作物之一，丰富的营养与众多的用途使其得到广泛种植。肉桂酸-4-羟化酶（Cinnamic acid 4-hydroxylase,C4H）、香豆酸-3-羟基化酶（p-coumarate 3-hydroxylase,C3H）、阿魏酸5-羟化酶（Ferulic 5-Hydroxylase,F5H）是催化苯丙烷类化合物途径的酶，也是植物木质素合成中关键的限速酶。以马铃薯‘大西洋’为研究材料，共鉴定出了5个C4H、6个C3H和4个F5H基因，并进行了系统发育、基因结构、物种共线性、顺式调控元件、互作蛋白预测分析等分析。此外，通过转录组数据和qRT-PCR对其在组织表达特异性与应对非生物胁迫（高温、低温、干旱、盐）和激素处理（吲哚乙酸、赤霉素、脱落酸）下表达模式进行分析。研究发现这些基因在基因结构与进化关系等方面表现出一定的保守性，共线性分析显示其与茄科植物具有更高的同源性，顺式元件分析发现这些基因对非生物胁迫具有明显的响应。利用qRT-PCR分析其在非生物胁迫下的表达模式表明，这些基因在面对多种胁迫时有着显著的响应。这些结论为进一步研究StC4Hs、StC3Hs、StF5Hs基因在马铃薯逆境生长过程中的生物学作用提供重要依据。