人参胁迫相关蛋白基因家族鉴定及表达分析

赵天琪, 王爱民, 刘思章, 张美萍, 王义

doi:10.13417/j.gab.043.001707

基因组学与应用生物学 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (Z2) : 1707 -1722. DOI: 10.13417/j.gab.043.001707

人参胁迫相关蛋白基因家族鉴定及表达分析

赵天琪, 王爱民, 刘思章, 张美萍, 王义

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摘要

人参(Panax ginseng)为五加科(Araliaceae)人参属(Panax)多年生草本植物，是我国传统珍贵中药材。人参在生长和发育过程中常受到冷害，严重影响人参的产量和质量。胁迫相关蛋白(stress associated protein, SAP)在植物中主要参与冷、干旱和盐胁迫等多种非生物胁迫。本研究以人参转录组数据库为基础，鉴定出人参SAP基因家族共有60个基因，并利用生物信息学手段对该基因家族的理化性质和染色体定位信息进行预测，对其保守基序、保守结构域、共线性、系统进化、顺式作用元件、 GO功能注释，以及表达模式进行分析。结果表明，PgSAP基因家族成员的结构稳定、进化保守、具有时空表达特异性，在其上游2 000 bp调控序列中预测到与激素相关、与防御和胁迫相关的顺式作用元件。根据SNP突变筛选出5个与皂苷合成相关的基因，并验证了这些基因在4℃低温胁迫下的表达量。结果显示，5个PgSAP基因均响应低温胁迫并与人参皂苷合成紧密相关，为进一步深入研究人参中重要基因家族提供理论基础。