梨BAHD家族成员的鉴定、序列特征及表达分析

【作者】 孙燕铭； 程曦； 李国辉； 李曼丽； 张金云； Muhammad Abdullah； 盛玲玲； 金青； 林毅； 蔡永萍；

【Author】 Muhammad Abdullah;

【机构】 安徽农业大学生命科学学院； 安徽省农业科学院园艺研究所；

【摘要】 梨是世界上重要的落叶果树之一。在中国梨的产量和栽培面积仅次于柑橘和苹果,居第三位,其中白梨系品种砀山酥梨(Pyrus bretschneideri cv.Dangshan Su)被历代中医名家誉为"果中甘露子,药中圣醍醐",也是我国主要出口梨品种之一。梨果实中的石细胞含量是影响其内在品质的关键性因素之一,石细胞是由薄壁细胞木质化而来,木质素的合成及转运沉积与石细胞的发育密切相关。植物酰基辅酶A依赖型酰基转移酶(acyl-CoA dependent acyltransferases,ACT)又名BAHD,负责木质素、花青素和生物碱等多种次生代谢产物的酰基化修饰。目前,梨BAHD家族的研究报道较少。为明确梨BAHD家族的分子特征与进化规律,本研究利用BAHD家族保守基序在梨基因组中鉴定出95个成员,对其序列特征、基因结构及保守基序、染色体定位、基因复制、系统进化和表达模式进行了分析。结果表明,PbACT都具有HXXXD或DFGWG结构域,主要定位细胞质和叶绿体中。通过染色体定位及复制事件分析发现,梨17条染色体上均有PbACT分布,且PbACT的基因复制类型主要以片段复制为主。荧光定量分析表明,PbACT3、PbACT6和PbACT41三个基因的表达量变化与果实石细胞、木质素含量变化规律相符,推测它们可能参与梨果实木质素生物合成及石细胞发育,亚细胞定位结果证实PbACT3和PbACT6为叶绿体定位蛋白。本研究明确了梨BAHD家族的分子进化特征,筛选出与梨果实木质素合成相关的候选基因,可为分子调控梨木质素代谢和石细胞含量奠定基础。更多还原