决明苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因家族的全基因组分析

利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从决明(Senna tora)等不同物种中筛选获得26条PAL(苯丙氨酸解氨酶)序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,决明PAL基因家族的基本特征在单双子叶植物分离之前就已形成,且6个PAL成员被分为3个亚类。决明PAL基因家族成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;含有较高的Ala、Ser和Leu残基;存在16种不同的保守基序,其中motif12(含有催化关键序列Ala-Ser-Gly)在所有PAL成员中均出现;启动子区含有较多的光反应、植物激素响应与逆境胁迫响应元件。进一步的GO、转录组与Pearson分析也强化了以上分析结果,即决明PAL基因家族成员多集中在叶、茎和花等易感受光的组织,参与抗旱与抗菌等生物学过程呈现多样化的特点。以上分析结果将为决明PAL基因的后续功能研究及抗逆功能基因筛选提供理论基础。

拟南芥PAL基因家族鉴定及表达模式分析

为研究苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为苯丙烷类代谢途径的关键酶,在植物响应环境胁迫过程中的重要作用,本研究利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从拟南芥全基因组中筛选获得9个PAL成员,分析其编码酶蛋白的理化性质、二级结构与保守基序等信息.同时,结合转录组与定量PCR分析PAL成员在干旱与盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,拟南芥PAL成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;亮氨酸和丙氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥PAL成员含有20种不同的保守基序,其中motif6含有ASG活性位点,为所有PAL成员所共有;较多PAL成员具有光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的顺式调控元件.转录组学与定量PCR分析发现,AT3G53260.1、AT3G53260.2与AT3G47660.1的mRNA表达水平在干旱与盐胁迫后发生显著变化,推测这3条基因可能参与拟南芥对干旱及盐胁迫的响应过程,表明PAL基因在调控植物生长发育与非生物胁迫响应过程中发挥重要作用.