CYP74A2在白粉菌诱导月季对甜菜夜蛾产生抗性中的功能及其生物信息学分析

为明确CYP74A2基因在白粉菌诱导月季产生对甜菜夜蛾的抗性过程中的功能,并对CYP74A2作生物信息学分析,利用转录组测序获得的差异表达基因进行功能富集分析。结果表明,α-亚麻酸代谢产生的茉莉酸是白粉菌诱导月季产生对甜菜夜蛾抗性的主要挥发性成分之一,发现该通路中共有5个CYP74A2差异表达基因,分别是LOC112173678、LOC112172343、LOC112172188、LOC112173396和LOC112169957。采用qRT-PCR验证CYP74A2基因的功能,利用NCBI、KEGG等数据库找到CYP74A2同源蛋白并结合ExPASy-ProtParam、TMHMM、SignalP6.1、MEME、SOPMA、SWISS-MODEL、MEGA11等在线工具或软件对CYP74A2进行生物信息学分析。通过ExPASy-Protparam分析发现,CYP74A2蛋白分子量都在54.3ku左右,是一种稳定的亲水性蛋白。该类蛋白无跨膜结构和信号肽,亚细胞定位于细胞质和叶绿体中,少量分布于质膜和细胞核内。SOPMA预测结果表明该类蛋白以α-螺旋为主,SWISSMODEL对CYP74A2蛋白三维建模的结果与SOPMA预测结果一致。系统发育分析结果表明,月季CYP74A2蛋白与草莓CYP74A2蛋白亲缘性最近。MEME对蛋白的保守基序分析结果表明,CYP74A2蛋白具有底物识别位点SRS-1、P450s的保守序列、血红素结合域以及血红素结合域的Ⅰ型螺旋。研究结果为探明CYP74A2基因的生物学功能及白粉菌诱导月季产生对甜菜夜蛾抗性的生物分子学机制提供了依据。