辣椒交替氧化酶全基因家族的鉴定及表达分析

作     者：宋茜 帅良 张赐楷 殷菲胧 杨丁招 曲德智 刘云芬 SONG Qian;SHUAI Liang;ZHANG Cikai;YIN Feilong;YANG Dingzhao;QU Dezhi;LIU Yunfen

作者机构：广西科技大学生物与化学工程学院广西柳州545006 南昌师范学院化学与食品科学学院江西南昌330023 贺州学院食品与生物工程学院/广西康养食品科学与技术重点实验室广西贺州1542899 

出 版 物：《核农学报》 (Journal of Nuclear Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第38卷第3期

页      面：424-433页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：国家自然科学基金(32260611) 广西自然科学基金(2020GXNSFAA297007) 大学生创新创业项目(202211838047) 

主　　题：辣椒 交替氧化酶 生物信息学 非生物胁迫 基因表达 

摘      要：为探究辣椒交替氧化酶(AOX)基因在植物生长发育以及抵抗逆境胁迫方面的作用,本研究通过Blast比对结合结构域分析等生物信息学方法,从辣椒全基因组中共筛选鉴定出12个辣椒AOX基因,分别命名为CaAOX1c11、CaAOX1a19、CaAOX1b11、CaAOX2d11、CaAOX2a16、CaAOX2a11、CaAOX2c13、CaAOX2a18、CaAOX2b13、CaAOX2a13、CaAOX2a22和CaAOX2b19。对其进行生物信息学分析并探究CaAOXs在辣椒不同组织、逆境胁迫以及激素应答下的表达模式,结果表明,12个CaAOXs可以分为AOX1和AOX2两个亚家族,其编码的氨基酸数介于146~513之间,等电点在4.41~8.80之间;分布于不同染色体上且均不是分泌性蛋白;CaAOXs大多数定位于线粒体中,少部分定位于叶绿体和细胞核中;并具有相对稳定的保守结构域和三级结构,AOX功能域在C端十分保守。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,整体上CaAOXs在花和叶中的表达均上调,且在花中的表达量最高;大部分CaAOXs在赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)处理下表达上调,且对ABA的响应更强烈;CaAOX2b19、CaAOX1c11和CaAOX2a22在受到低温和高温胁迫时表达均上调,其中CaAOX1c11强烈响应高温胁迫。上述结果表明,CaAOXs可能参与辣椒的生长发育、响应逆境胁迫和激素应答。本研究结果为深入研究CaAOXs在提高辣椒抗逆性方面的作用奠定了基础。