甜瓜CmVDAC基因家族的鉴定及转录分析

作     者：任凯丽 孔维萍 唐桃霞 程鸿 杨永岗 苏永全 赵晓琴 REN Kaili;KONG Weiping;TANG Taoxia;CHENG Hong;YANG Yonggang;SU Yongquan;ZHAO Xiaoqin

作者机构：甘肃省农业科学院蔬菜研究所兰州730070 

出 版 物：《植物生理学报》 (Plant Physiology Journal)

年 卷 期：2023年第59卷第11期

页      面：2074-2084页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

基　　金：国家自然科学基金(31471896和31960523) 甘肃省农业科学院生物育种专项(2022GAAS05) 

主　　题：甜瓜 VDAC 基因家族 生物信息学 基因表达 

摘      要：电压依赖性阴离子通道蛋白(VDAC)是线粒体的“开关,决定线粒体的命运,对甜瓜VDAC家族成员进行鉴定,对基因结构、进化、亚细胞定位及转录模式进行了分析。结果表明,甜瓜全基因组共鉴定出7个VDAC家族成员,命名为CmVDAC1~7,分别分布在6条染色体上,含有5~10个内含子。该家族编码的蛋白质大多为弱碱性、亲水性氨基酸,氨基酸数量为276~380 aa。系统进化分析结果表明,CmVDAC蛋白成员分为4个亚族,且亚细胞定位预测显示,除Cm VDAC7蛋白外,其他CmVDAC家族蛋白均定位到线粒体。启动子序列分析发现,CmVDAC启动子序列包含了调控植物生长发育和逆境胁迫响应两个方面的顺式作用元件,说明Cm VDAC基因可能参与植物生长发育和逆境胁迫响应。组织特异性表达分析显示,CmVDAC基因在甜瓜的根、叶、果实、雌花和雄花都有不同程度的表达,表明CmVDAC基因可能与植物生长发育有关,且在不同组织部位发挥不同的生物学功能。枯萎病菌胁迫下的基因转录模式表明,CmVDAC可以响应甜瓜枯萎病菌的侵染;对CmVDAC4基因进行荧光定量PCR,结果表明CmVDAC4可以响应白粉病菌的侵染,且在抗病甜瓜材料的表达量显著高于其在感病甜瓜材料的表达。本研究为CmVDAC基因在甜瓜生长发育和逆境胁迫的功能提供参考,同时也为抗病育种提供理论指导。