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马铃薯PAL基因家族的全基因组鉴定及其在非生物胁迫下和块茎花色素苷合成中的表达分析
被引量：
2
1
作者
朱金勇
刘震
+7 位作者
曾钰婷
李志涛
陈丽敏
李泓阳
史田斌
张俊莲
白江平
刘玉汇
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2978-2990,共13页
苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL)是苯丙烷代谢途径的限速酶和关键酶,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下,利用BlastP和HMM 3.1鉴定到8个PAL基因家族成员,利用ExP...
苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL)是苯丙烷代谢途径的限速酶和关键酶,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下,利用BlastP和HMM 3.1鉴定到8个PAL基因家族成员,利用ExPASy、CELLO、PlantCARE等在线工具,对PAL基因家族成员的进行生物信息学分析。利用PGSC数据库下载的RNA-seq数据,分析了StPALs在双单倍体(DM)马铃薯不同组织部位和非生物胁迫下的表达模式。对3个不同颜色马铃薯块茎组织(皮和肉)进行RNA-seq,以及利用3个不同颜色块茎杂交子代的薯肉进行qPCR分析。结果表明,8个StPALs分布在3、5、9和10号染色体上,它们与烟草(Nicotiana tabacum)PAL的亲缘关系较近。StPAL基因成员的启动子区域内含有多个顺式元件,包括光响应、逆境胁迫响应、激素响应、生长发育相关和转录因子调控的多种顺式元件。StPAL2在匍匐茎中特异表达,StPAL3/5/8在块茎和匍匐茎中特异表达,StPAL3在甘露醇处理下下调表达,StPAL3和StPAL8在热胁迫中上调表达。它们可能参与了马铃薯块茎的发育和非生物胁迫响应。5个StPALs(StPAL3/4/5/6/8)基因在彩色薯肉中均上调表达,可能参与马铃薯薯肉中花色素苷的生物合成。这些结果为进一步了解StPAL基因家族特征,深入分析StPALs基因在马铃薯中的功能提供了理论依据。
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关键词
马铃薯
PAL基因家族
非生物胁迫
花色素苷生物合成
表达分析
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职称材料
题名
马铃薯PAL基因家族的全基因组鉴定及其在非生物胁迫下和块茎花色素苷合成中的表达分析
被引量：
2
1
作者
朱金勇
刘震
曾钰婷
李志涛
陈丽敏
李泓阳
史田斌
张俊莲
白江平
刘玉汇
机构
甘肃农业大学
农学院
/省
部
共建
干旱
生境
作物
学
国家
重点
实验室
(
甘肃农业大学
)/
甘肃省
作物
遗传
改良与
种质
创新
重点
实验室
西藏自治区农牧科
学院
蔬菜研究所
甘肃农业大学
园艺
学院
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2978-2990,共13页
基金
国家自然科学基金项目(31860398)
甘肃省科技计划资助项目(22JR5RA834)
+3 种基金
财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系资助项目(CARS-09-P14)
省部共建干旱生境作物学国家重点实验室(甘肃农业大学)开放基金项目(GSCS-2021-Z02)
甘肃农业大学“伏羲人才”计划项目(Gaufx-02Y04)
甘肃农业大学公招博士科研启动基金项目(GAU-KYQD-2020-11)资助。
文摘
苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL)是苯丙烷代谢途径的限速酶和关键酶,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下,利用BlastP和HMM 3.1鉴定到8个PAL基因家族成员,利用ExPASy、CELLO、PlantCARE等在线工具,对PAL基因家族成员的进行生物信息学分析。利用PGSC数据库下载的RNA-seq数据,分析了StPALs在双单倍体(DM)马铃薯不同组织部位和非生物胁迫下的表达模式。对3个不同颜色马铃薯块茎组织(皮和肉)进行RNA-seq,以及利用3个不同颜色块茎杂交子代的薯肉进行qPCR分析。结果表明,8个StPALs分布在3、5、9和10号染色体上,它们与烟草(Nicotiana tabacum)PAL的亲缘关系较近。StPAL基因成员的启动子区域内含有多个顺式元件,包括光响应、逆境胁迫响应、激素响应、生长发育相关和转录因子调控的多种顺式元件。StPAL2在匍匐茎中特异表达,StPAL3/5/8在块茎和匍匐茎中特异表达,StPAL3在甘露醇处理下下调表达,StPAL3和StPAL8在热胁迫中上调表达。它们可能参与了马铃薯块茎的发育和非生物胁迫响应。5个StPALs(StPAL3/4/5/6/8)基因在彩色薯肉中均上调表达,可能参与马铃薯薯肉中花色素苷的生物合成。这些结果为进一步了解StPAL基因家族特征,深入分析StPALs基因在马铃薯中的功能提供了理论依据。
关键词
马铃薯
PAL基因家族
非生物胁迫
花色素苷生物合成
表达分析
Keywords
potato
PAL genes family
abiotic stress
anthocyanin biosynthesis
expression analysis
分类号
S532 [农业科学—作物学]
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1
马铃薯PAL基因家族的全基因组鉴定及其在非生物胁迫下和块茎花色素苷合成中的表达分析
朱金勇
刘震
曾钰婷
李志涛
陈丽敏
李泓阳
史田斌
张俊莲
白江平
刘玉汇
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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