番茄LeGlyⅠ基因的生物信息学特征与表达模式分析

植物在遭受逆境胁迫时会产生过量的甲基乙二醛(MG)等有毒醛类化合物,而乙二醛酶系统能帮助其有效清除过量的MG,其中乙二醛酶Ⅰ(GlyⅠ)是级联反应的第一个酶,在此过程中发挥了重要作用。本研究以野生番茄‘Heinz 1706’的幼苗为试材,克隆了番茄LeGlyⅠ基因,并对其生物信息学特征、表达模式以及亚细胞定位进行了分析。结果表明,LeGlyⅠ的CDS序列全长为489 bp,共编码162个氨基酸;LeGlyⅠ蛋白分子式为C_(798)H_(1226)N_(214)O_(235)S_(4),分子量为17 706.05 Da,等电点为6.51,亲水性平均值为-0.386,不稳定系数为39.32,预测为亲水性稳定蛋白,含有一个VOC-like结构域。LeGlyⅠ的启动子序列中包含多种顺式作用元件,包括无氧诱导必需的顺式作用元件、光响应元件、低温响应元件、干旱响应元件以及茉莉酸甲酯、脱落酸、生长素、赤霉素等激素响应元件。通过qRT-PCR分析发现,LeGlyⅠ基因在番茄的根、茎、叶中均有表达,且在叶中的表达量最高,并且其表达水平受氧化胁迫的影响。亚细胞定位结果显示,LeGlyⅠ蛋白主要在线粒体和细胞核中发挥功能。本研究结果可为深入研究LeGlyⅠ基因在番茄抗逆中的功能及其分子机制提供理论依据。