青蒿查尔酮合成酶(AaCHS)基因家族鉴定及光调控分析

作     者：薛天源 何钰晴 夏忙 陈美珠 戴希刚 何思晓 朱洵 曾长立 Xue Tianyuan;He Yuqing;Xia Mang;Chen Meizhu;Dai Xigang;He Sixiao;Zhu Xun;Zeng Changli

作者机构：江汉大学湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心湖北武汉430056 

出 版 物：《山西农业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shanxi Agricultural University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年第44卷第1期

页      面：1-13页

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100703[医学-生药学] 10[医学] 

基　　金：湖北省重点研发计划项目(2021BBA097 2022BBA0064) 江汉大学一流学科建设重大专项资助计划(2023XKZ026)。 

主　　题：青蒿 CHS基因家族 光调控 基因表达 差异基因表达 

摘      要：[目的]为了解青蒿(Artemisia annua L.)查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因家族的分子进化特性及其在不同组织部位的表达情况。[方法]从Pfam数据库下载CHS蛋白HMM模型,并使用HUMMER 3.0、Blastp和CD-search鉴定出青蒿基因组中的CHS基因家族成员。采用TBtools、EXPASy、CELLO v.2.5、MEGA 7.0、MEME、SOPMA、SWISSMODEL和PlantCARE等软件对其氨基酸与碱基序列进行生物信息学分析,通过8个不同组织部位的转录组数据对AaCHS基因家族成员进行表达分析。[结果]青蒿基因组中共有16个AaCHS基因家族成员,蛋白结构分析显示AaCHS蛋白质结构并不稳定,将其分为4个组,基因结构分析显示所有AaCHS基因蛋白均具有外显子,数量为2~4,内含子数量为0~2,其中8个AaCHS基因不具有内含子。启动子顺式作用元件分析表明该基因家族成员启动子上含有大量光响应、植物激素响应元件;CD-search验证结果发现每个AaCHS蛋白均有Chal-sti-synt_N结构域。[结论]AaCHS家族成员表达分析结果表明,16个AaCHS基因在不同组织和光处理下表达不同。GO富集结果得到GO二级分类的生物过程和分子功能,生物过程共富集了80条序列;细胞组分共富集了19条序列,其中二级分类过程细胞质中富集了11条序列,数量最多,与亚细胞定位预测结果一致;推测AaCHS基因在细胞质中调控黄酮类化合物的累积。通过青蒿光调控差异表达分析,推测AaCHS7、AaCHS10在青蒿受到红光光处理中起正向调控作用。