青冈栎原花青素合成基因的鉴定与分析

【目的】对青冈栎原花青素(缩合单宁)合成基因进行鉴定及生物信息学分析,可为青冈栎果实资源开发利用和品种改良奠定分子基础。【方法】基于已公布的青冈栎全基因组测序数据,利用生物信息学方法对原花青素合成基因进行鉴定,并分析其蛋白质序列、染色体定位、种间共线性、基因结构及系统发育关系。【结果】青冈栎中11种原花青素合成基因有42个家族成员,分布在11条染色体上;蛋白质理化性质在具有多拷贝数的QgPAL、QgC4H、Qg4CL、QgF3′H基因家族成员间存在差异;Qg4CL8、Qg4CL14、Qg4CL17、QgF3’H2、QgC4H4蛋白具有2~3个跨膜区域,表明这些蛋白可能在细胞内外信号转导中发挥重要作用;基因家族成员在栎属中进化比较保守,通过栎属古老的全基因组复制及串联重复和片段重复扩张;QgPAL2~QgPAL6和Qg4CL15基因分别与拟南芥中参与原花青素合成的AtPAL1~2和At4CL3聚为同一分支,可能在原花青素生物合成中发挥重要作用;Qg4CL基因家族在系统发育树中进化出新的分支,其家族成员表现出基因结构的多样性,并在4CL基因的高度保守基序中发生氨基酸位点的突变,推测这些基因可能因进化出新功能而被保留下来。【结论】青冈栎原花青素合成基因通过多种复制方式进行扩张,复制基因在栎属中相对保守,在青冈栎中表现出理化性质、蛋白结构和进化模式的多样化。采用生物信息学方法分析了原花青素合成基因的特征和进化模式,这为深入解析栎属植物单宁合成机制奠定了分子基础。

伯乐树转录组SSR分布特征及其引物开发

基于伯乐树(Bretschneidera sinensis Hemsl.)转录组测序数据,采用生物信息学方法分析该物种转录组中SSR位点的分布特征,利用TP-M13-SSR(Simple sequence repeat with tailed primer M13)方法检测12株无亲缘关系样本SSR引物位点的多态性。结果显示,8772个SSR位点分布在6732条unigene序列上,SSR位点出现频率和分布密度分别为25.48%和1/4.39 kb。不同重复基元类型中,单核苷酸、2核苷酸和3核苷酸为主要SSR基元类型,SSR数分别占SSR总数的53.72%、29.42%和15.42%。其中,2核苷酸基元类型中,AG/CT基元出现的SSR位点最多,占总数的22.21%;3核苷酸基元类型中,AAG/CTT基元分布的SSR位点最为丰富,ACC/GGT和ATC/ATG次之。120对自主开发的SSR引物中,有68对扩增产物检测到目的片段,其中有49对引物位点呈现多态性,多态位点比例为72.06%;单个位点等位基因数目为2~7,平均单个位点等位基因数为3.55。研究结果表明基于转录组序列开发的伯乐树SSR位点多态性较高。