大豆多药及毒性化合物外排转运(MATE)家族的生物信息学分析及耐铝相关MATE基因的表达分析

【作者】 柳聚阁； 李阳； 王伟； 盖钧镒； 李艳；

【机构】 南京农业大学大学；

【摘要】 多药及毒性化合物外排转运(Multidrug and toxic compound extrusion,MATE)蛋白家族是多药排出转运体的重要成员,主要参与转运有机酸、植物激素、次级代谢物等有机化合物。然而,目前关于植物尤其是大豆MATE家族还鲜有报道。本研究在大豆基因组中共鉴定出117个MATE基因,并根据其物理位置命名为GmMATE1-Gm MATE117。进化树分析将大豆MATE家族分为4个亚家族(10个小分支)。根据已知的同源MATE基因,推测不同MATE亚家族分别行使不同功能,包括转运和积累类黄酮和植物碱、排出植物内源或外来化合物、调控抗病性、响应非生物胁迫等,说明MATE家族在植物中具有多样性功能。其中8个大豆MATE基因与已知耐铝或铁转运相关基因聚类到同一个亚家族中。这8个MATE基因的启动子区含有7种响应逆境的顺式作用元件(如ABRE、ARE、HSE、LTR、MBS等)及一个耐铝转录因子ART1的顺式作用元件(GGNVS)。荧光定量研究发现这8个Gm MATE基因中的Gm MATE75在耐铝大豆品种受到铝毒胁迫6、12、24 h时显著上调表达,推测其与大豆耐铝性相关。更多还原