棉花β-半乳糖苷酶基因家族的全基因组鉴定及分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 曹晓聪

作者： 曹晓聪;张朝军;苟浩琦;王小艳;乔凯凯;马启峰;张桂寅;范术丽

作者机构：

关键词： β-半乳糖苷酶;生物信息学;棉花;基因家族

期刊名称： 分子植物育种

ISSN： 1672-416X

年卷期： 2021 年 024 期

页码： 8032-8047

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 植物β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, BGALs）是一类重要的糖苷水解酶,可水解糖链、糖脂及糖蛋白中非还原末端β-D-半乳糖残基。为揭示β-半乳糖苷酶在棉花发育中的调控机制,本研究对BGAL家族做全基因组学分析,为进一步了解BGAL家族在棉花花粉中的功能提供理论支持。利用生物信息学对陆地棉、亚洲棉、海岛棉和雷蒙德氏棉这四个棉种的BGAL进行成员鉴定、序列特征、保守域结构、共进化关系等家族特征分析,并进一步利用转录组数据和RT-qPCR分析GhBGALs基因在不同组织中的表达模式。共鉴定153个BGAL家族成员,利用聚类分为8个亚组,同一亚组中具有相似的外显子/内含子数目和基因结构,共进化分析中显示在陆地棉和二倍体棉属间存在多对基因对,转录组数据结果表明陆地棉中的部分基因在不同组织中特异性表达,例如GhBGAL6和GhBGAL32这两个基因在所有组织中都高表达;GhBGAL33、GhBGAL7、GhBGAL18和GhBGAL43这四个基因在雄蕊（花药和花丝）和花瓣中表达量极高,进一步的RT-qPCR实验结果发现,部分基因（如GhBGAL6, GhBGAL7, GhBGAL17）在雄蕊中高表达,推测此类基因对雄蕊的发育有一定的调控作用。本研究首次对BGAL家族在陆地棉、亚洲棉、海岛棉和雷蒙德氏棉4个棉种进行全基因组鉴定分析,为进一步探索β-半乳糖苷酶对棉花的生长发育提供理论基础。

分类号： S562

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