二倍体和四倍体马铃薯StGAox基因鉴定与比较分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 覃悦

作者： 覃悦;杨妍;张磊;卢丽丽;李先平;蒋伟

作者机构：

关键词： 马铃薯;倍性;赤霉素氧化酶;生物信息学分析;基因复制

期刊名称： 生物技术通报

ISSN： 1002-5464

年卷期： 2025 年 41 卷 003 期

页码： 146-160

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】赤霉素氧化酶GAox包括GA20氧化酶（GA20ox）、GA2氧化酶（GA2ox）和GA3氧化酶（GA3ox），是植物体内赤霉素GA生物合成的关键调控酶，与植物的生长发育及对胁迫的响应息息相关。从二倍体和四倍体马铃薯全基因组中鉴定StGAox基因家族成员，比较分析不同倍性的马铃薯中该基因家族的进化模式，为马铃薯StGAox的基因功能研究提供线索。【方法】基于3个二倍体和3个四倍体马铃薯全基因组信息，利用生物信息学方法对StGAox基因家族进行鉴定，比较分析不同倍性的马铃薯中该家族成员的系统发育关系、基因结构、染色体定位、共线性关系、基因复制模式、亚细胞定位、顺式作用元件、匍匐茎中的表达模式。【结果】二倍体马铃薯Solanum tuberosum group Phureja DM1-3 516 R44 (DM)、S. chacoense M6 (M6)和S. tuberosum group Tuberosum RH89-039-16 (RH)分别鉴定到35、26和56个GAox同源基因，四倍体马铃薯品种大西洋（cv. Atlantic,Atl）、合作88 (cv. Cooperation-88,C88)和cv. Otava (Ot)分别鉴定到99、133和105个同源基因，在12或24或48条染色体上呈不均匀分布，其编码蛋白主要定位于细胞核、细胞骨架及叶绿体中；通过对二倍体和四倍体马铃薯、番茄和拟南芥的比较进化分析将其分为3个亚族GA20ox、GA3ox和GA2ox，同一亚族具有相似的蛋白保守基序和基因结构；共线性分析发现6种马铃薯StGAox存在不同程度的易位；在基因复制方面，与二倍体马铃薯DM比较，四倍体马铃薯Atl、C88和Ot中分别有72、117、95个StGAox基因属于共线性基因，二倍体马铃薯M6和RH中分别有21和51个共线性基因；顺式元件分析表明，胁迫相关的CAAT-box、植物生长发育相关的TATA-box、植物激素相关的CGTCA-motif、ERE和TGACG-motif、光反应相关的Box 4和G-box的数量最多；StGAox在匍匐茎中表达模式不同，大多数StGAox基因TPM值均小于20,31个StGAox基因仅在膨大匍匐茎中有表达，12个基因在膨大匍匐茎中的表达量明显高于顶端弯钩状匍匐茎。【结论】二倍体和四倍体马铃薯中共鉴定到454个GAox基因，揭示了不同倍性的马铃薯GAox家族基因结构、基序组成、染色体分布、基因复制模式和匍匐茎中的表达谱。

分类号： S532%Q943.2

  • 相关文献

[1]从CIP引进马铃薯资源的倍性鉴定. 孙雪梅,王舰. 2007

[2]马铃薯衰老相关基因的电子克隆与生物信息学分析. 何新民,谭冠宁,李丽淑,王晖,何海旺,唐洲萍. 2014

[3]马铃薯GA2ox家族基因响应赤霉素(GA)和低温胁迫表达分析. 刘计涛,王梦诗,索海翠,王丽,单建伟,李成晨,安康,李小波. 2023

[4]马铃薯StSTOP1基因的克隆、亚细胞定位及基因家族成员鉴定. 黄美菁,吕春娜,康嘉慧,周一帆,赵酏浛,王芳. 2025

[5]棉花基因组中赤霉素氧化酶基因的鉴定与分析. 赵亮,狄佳春,陈旭升. 2020

[6]甘蔗赤霉素氧化酶基因ScGA20ox1的克隆及功能分析. 周慧文,丘立杭,黄杏,李强,陈荣发,范业赓,罗含敏,闫海锋,翁梦苓,周忠凤,吴建明. 2022

[7]蓖麻赤霉素氧化酶基因的全基因组鉴定和表达分析. 代梦媛,高梅,李文昌. 2022

[8]印度南瓜GAox家族基因鉴定及其在不同蔓长种质中的表达. 孙廷珍,疏琴,马玮,史玉滋,张蒙,向成钢,薄凯亮,段颖,王长林. 2025

[9]棉花RAV基因家族的全基因组分析. 卢合均,周忠丽,陈浩东,凌键,刘方,蔡小彦,王星星,王春英,王玉红,王坤波. 2014

[10]棉花LIM蛋白基因家族的进化及表达特征分析. 杨洋,李波,胡文冉,张经博,范玲. 2015

[11]胡麻P5CS基因家族进化模式分析及LusP5CS1基因耐旱能力验证. 王玲,张艳萍,齐燕妮,汪磊,李玉骁,谭美莲,汪魏. 2024

[12]普通烟草GRAS基因家族鉴定及表达模式分析. 孙晋浩,吴昌健,管恩森,熊党安,周天宇,陈悦,刘晓姗,赵清海,王大海,李志远,马志远,田震. 2024

[13]利用药剂诱导玉米孤雌生殖Pa_1代植株的倍性变异. 安颖蔚,高西宁,杨立国. 2002

[14]流式细胞术检测草莓倍性的方法优化. 吴青青,赖彪,朱文超,钟沛霖. 2015

[15]高温对不同倍性西瓜生理特性及果实品质的影响. 张力,陆杰思,李智,李桂芬,覃斯华,黄金艳,柳唐镜. 2015

[16]流式细胞仪测定百合花粉倍性的研究. 吴青青,胡小京,黄伟,杨雪莲,夏景风,鲁周. 2015

[17]小麦花药培养材料加倍特性研究. 赵永英,海燕,康明辉,黄冰艳,张丹,相志国. 2010

[18]饲用甜菜染色体倍性与叶片气孔性状相关性研究. 鲁文英,漆燕玲. 2008

[19]不同倍性灯盏花形态学与细胞学研究. 梅琳,郑思乡,杨声超,关文灵,张喜燕,李叶芳. 2009

[20]粳稻品种间杂交F_1代花药培养及后代鉴定评价. 胡婷婷,王健康,丁成伟,郭荣良,吴玉玲,徐家安,王友霜,赵轶鹏. 2014

作者其他论文 更多>>

微信小程序