蒿叶猪毛菜GPAT基因家族鉴定及其在干旱胁迫下的表达模式分析

作     者：杜明阳 马健芝 多杰措 罗天蓉 熊辉岩 陈亦婷 段瑞君 

作者机构：青海大学生态环境工程学院 青海大学农牧学院 

出 版 物：《植物遗传资源学报》 (Journal of Plant Genetic Resources)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 07[理学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：青海省中央引导地方科技发展资金计划项目(2023ZY003) 2023年度青海省“昆仑英才·高端创新创业人才”计划项目 

主　　题：蒿叶猪毛菜 GPAT基因家族 生物信息学 转录组 

摘      要：甘油-3-磷酸酰基转移酶（GPAT，glycerol-3-phosphate acyltransferase)是三酰甘油（TAG，triacylglycerol）生物合成的核心酶，在植物生长发育以及抗逆过程中发挥重要作用。本研究基于蒿叶猪毛菜（Salsola abrotanoides L.）转录组数据，利用生物信息学和qRT-PCR方法，对蒿叶猪毛菜GPAT基因家族进行鉴定分析并探究其表达模式。以BLASTP比对HMM搜索2种方法共鉴定出35个GPAT成员；理化性质分析表明，大多数蛋白属于碱性蛋白；亚细胞定位预测表明，Sa＿GPAT家族成员主要分布于内质网；空间结构预测显示，二级结构主要以α螺旋为主，三级结构较为稳定。系统发育树分析显示，该家族分为4个亚家族，其中Group 4为特有亚家族，且与拟南芥GPAT家族不存在聚类关系。信号肽预测显示蒿叶猪毛菜GPAT家族成员中未存在信号肽，且跨膜结构分析表明蒿叶猪毛菜GPAT家族成员中约63%存在跨膜结构。表达模式分析表明，蒿叶猪毛菜GPATs呈现组织特异性表达，其中Sa＿GPAT003在幼苗中高度表达，并结合幼苗干旱胁迫转录组结果发现多数Sa＿GPAT家族成员响应外界干旱胁迫，其中Sa＿GPAT032在干旱胁迫后，表达量显著升高。由此推测，蒿叶猪毛菜GPAT基因家族成员可能在抵抗干旱胁迫方面起着重要作用。本研究结果为进一步深入揭示蒿叶猪毛菜GPAT基因家族的抗逆分子机制奠定基础。