黑木耳UGP基因家族全基因组鉴定及其与菌丝生长多糖合成的相关性研究

黑木耳多糖是具有药用价值的生物活性分子,然而黑木耳高多糖的合成分子机理尚未明确。本研究对处于多糖合成途径关键位置的UGP家族基因进行了鉴定,从黑木耳基因组中鉴定出2个AhUGPs基因,并从另外21个食用菌基因组内挖掘出39个UGPs基因,通过生物信息学分析发现,UGP基因家族成员在真菌体内具有较高的保守性,成员数量少但仍发挥着重要作用,木耳属的4个UGPs则表现出了更高的保守性。在对黑木耳AhUGPs的启动子区域分析中发现了较多的光响应元件和激素响应元件,说明AhUGPs较易受到光和激素调节。在对AhUGPs的表征中,发现AhUGP1的表达水平与菌丝生长速度、菌丝生物量、多糖含量都显著相关,相较于AhUGP2,AhUGP1在菌丝生长和多糖合成中的重要性更高。

辣椒TIFY基因家族的鉴定与分析

TIFY基因家族是植物特有的转录因子家族,利用生物信息学共鉴定了15个辣椒TIFY基因,其氨基酸数量在153~411个之间,分布于8条染色体上,所有CaTIFYs定位于细胞核中,进化关系分析表明CaTIFY可聚类为8个组,辣椒TIFYs与番茄TIFYs的亲缘关系最近。叶片和花发育中CaTIFY2、CaTIFY3、CaTIFY4、CaTIFY11基因的表达量较高,果皮和胎座发育中CaTIFY2、CaTIFY3、CaTIFY4、CaTIFY7、CaTIFY11、CaTIFY12基因的相对表达量较高,种子发育过程中CaTIFY2、CaTIFY4、CaTIFY11、CaTIFY12有较高的表达量。CaTIFYs基因启动子含有多种激素和非生物胁迫响应元件,转录组数据分析显示,在非生物胁迫和激素处理后根系中CaTIFY4、CaTIFY9、CaTIFY11、CaTIFY14基因的表达量明显上调,而叶片中CaTIFY9的表达量明显下调。

不同辣椒AT3(酰基转移酶3)基因的克隆表达与生物信息学分析

以‘艳椒465’和‘魔鬼椒’为材料,克隆获得2个辣椒(Capsicum annuum)品种酰基转移酶3(acyltransferase 3,AT3)基因序列,采用生物信息学方法预测AT3的理化性质和分子结构,进行系统进化树的构建,测定花后30 d不同组织中AT3基因的相对表达量和果实中辣椒素含量,探究不同品种AT3基因的序列差异、基因组织表达模式及其在辣椒素合成中的调控作用。结果表明克隆得到‘艳椒465’和‘魔鬼椒’AT3基因的c DNA序列,全长分别为1310和1313 bp,分别编码396和397个氨基酸,均为稳定亲水的非跨膜蛋白,并且无信号肽,是非分泌蛋白,通过转拟南芥原生质体初步定位于细胞质和细胞核中,二级结构主要是无规则卷曲和α-螺旋,磷酸化位点存在一定差异。在辣椒植株果实中的AT3基因表达量显著高于叶片和茎段,并且‘魔鬼椒’果实中的AT3基因表达量高于‘艳椒465’,‘魔鬼椒’果实中的辣椒素和二氢辣椒素含量显著高于‘艳椒465’。不同辣椒品种AT3基因序列高度相似,但其在植株不同器官的表达量及辣椒素类合成积累量有较大差异,为进一步探知辣椒素类合成通路效率差异提供一定参考。