马铃薯RBL基因家族全基因组鉴定及表达分析

摘要

菱形蛋白酶属于一种保守的膜内丝氨酸蛋白酶，参与调控植物的生长发育以及对逆境胁迫的响应。对马铃薯RBL基因家族进行全基因组鉴定，利用生物信息学手段对家族成员基因结构、保守基序、顺式作用元件、染色体定位以及基因共线性进行分析，同时结合转录组数据以及qRT-PCR进行表达模式验证。结果表明，马铃薯12个StRBL基因家族成员共分为5个亚族，分布在9条染色体上。位于相同亚族的家族成员的基因结构和保守基序基本一致；顺式作用元件分析发现，马铃薯RBL基因家族成员中含有大量与光反应和逆境胁迫响应有关的顺式作用元件；共线性结果表明，马铃薯与拟南芥、番茄和辣椒存在不同数量的同源基因对，而在烟草中未发现同源基因对；转录组数据和qRT-PCR结果表明，马铃薯RBL基因家族成员在干旱胁迫和盐胁迫条件下高度表达，不同家族成员存在表达差异，StRBL6和StRBL7在干旱胁迫下上调表达，StRBL1、StRBL7、StRBL10和StRBL12在盐胁迫下上调表达，推测RBL基因家族可能参与马铃薯的逆境胁迫响应。研究结果为进一步深入探究马铃薯RBL基因的功能及作用机制奠定了基础。

关键词

马铃薯 / 菱形蛋白 / 生物信息学 / 生长发育 / 非生物胁迫 / 表达分析

基金资助

河北省承德市科技计划项目（202305B040）; 河北省脱毒马铃薯繁育技术创新中心项目（SG2012016）; 河北（承德）马铃薯种薯产业技术研究院创新能力提升（202206F013）