火龙果苯丙氨酸解氨酶(HuPAL)基因家族的全基因组鉴定及其对桃吉尔霉侵染的响应

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王宇

作者： 王宇;王恩权;方晓彤;张雪;王荔

作者机构：

关键词： 火龙果;苯丙氨酸解氨酶;全基因组;基因家族分析;表达分析;桃吉尔霉

期刊名称： 贵州农业科学

ISSN： 1001-3601

年卷期： 2025 年 53 卷 009 期

页码： 86-96

收录情况： 北大核心

摘要： 【目的】探明火龙果苯丙氨酸解氨酶（HuPAL）基因家族成员信息，解析其进化特征、序列性质、启动子元件、表达模式及对桃吉尔霉（Gilbertella persicaria）侵染的响应，为火龙果抗病育种及采后病害防控提供分子依据。【方法】基于火龙果全基因组数据，以Pfam结构域PF00221为参考，结合HMM扫描和BLAST比对从火龙果基因组中鉴定HuPALs成员；利用MAFFT、MEGA和Ortho Finder进行系统发育与直系同源分析；借助ProtParam、MEME、Batch-CD-Search和PlantCARE评估理化性质、保守基序、结构域及顺式作用元件；整合12个时期的转录组数据，利用针刺法接种G.persicaria，通过RT-qPCR验证基因表达，测定PAL酶活及关联反应。【结果】在红肉火龙果全基因组中共鉴定2个HuPALs基因（HuPAL1、HuPAL2），分别定位于Chr06与Chr09，序列长度714～725个氨基酸，分子量77.65～78.86 kDa。蛋白均呈酸性、亲水性且结构稳定；HuPALs与燕窝果同源PALs亲缘关系最近。启动子区富含激素、胁迫和组织特异元件，HuPAL1独有的Zeatin元件暗示其在细胞分裂分化、器官形成以及应对环境胁迫等多种生物学过程发挥调控作用。转录组显示，HuPAL1在花与果实发育阶段高表达，HuPAL2表达较低；病原侵染后HuPAL1出现“快速诱导-持续高表达”，驱动PAL酶活性由抑制转为恢复并减缓病斑扩展。【结论】HuPALs序列高度保守，但在调控层面呈现功能分化：HuPAL1兼具“发育-防御”双重作用，为火龙果抵御桃吉尔霉的核心基因；HuPAL2作为辅助型发挥协同作用。

分类号： S436.67

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