菊芋块茎发育期凝集素基因的鉴定和表达分析

凝集素是生物中普遍存在的一类糖结合蛋白,通过特异识别不同糖基而介导多种生物过程。本研究以‘南菊芋1号’为研究材料,克隆并鉴定了12个凝集素基因。利用生物信息学分析这些基因编码蛋白的性质表明:等电点为4.96~5.23,偏酸性;依据其特异性糖基结合域归为三类:8个属于木菠萝家族(JRL),2个属于雪花莲家族(GNA),2个属于卫欧矛家族(EUL);其二级结构主要为无规则卷曲,三级结构主要构象成分为β片层。基于转录组数据分析表明,根中HtJRL4/HtGNA2、茎中HtJRL3、叶中HtJRL1、初始块茎中HtEUL1/HtEUL2/HtGNA2和成熟块茎中HtJRL6的表达更为丰富。RT-qPCR分析显示,多数菊芋凝集素基因在块茎发育的中期和/或后期表达丰度显著高于前期,但各自又呈现较大的变化差异,推测其可能作为块茎的贮藏蛋白或参与信号转导和胁迫感知。本研究结果将为后续深入研究凝集素功能和选育优良菊芋品种提供科学基础。