普通丝瓜Expansin家族基因的鉴定及其在果实膨大中的表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈敏氡

作者： 陈敏氡;王彬;白昌辉;裘波音;刘建汀;温庆放;朱海生;李永平

作者机构：

关键词： 普通丝瓜;Expansin;基因家族;果实膨大

期刊名称： 园艺学报

ISSN： 0513-353X

年卷期： 2025 年 52 卷 006 期

页码： 1488-1504

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为揭示普通丝瓜（Luffacylindrica）扩展蛋白（Expansin）家族基因的组成、结构和进化过程以及在果实膨大中的作用，利用生物信息技术从普通丝瓜基因组中鉴定出50个Expansin基因，分属于EXPA(18个)、EXPB(3个)、EXLA(27个)和EXLB(2个)4个亚家族，其中EXLA亚家族发生4对基因串联复制和6对基因片段复制，导致该亚家族基因数量明显扩增。系统发育树显示，4个亚家族成员各自聚集成群，且与同科的黄瓜亲缘关系较近。基因结构和保守基序分析显示，4个亚家族的外显子—内含子结构和保守基序种类及分布在进化上趋于保守，可以作为亚家族分型的重要依据。启动子元件预测分析发现，Expansin基因启动子中含有大量的光诱导、厌氧诱导、茉莉酸甲酯和脱落酸元件，而数量最多的光诱导元件只在EXLA/EXLB亚家族预测到。基于RNA-seq数据筛选出8个与果实横纵径发育极显著正相关的Expansin基因，其中4个已报道的基因LcEXPA8、LcEXPA18、LcEXPA14、LcEXPA1可作为丝瓜果形控制的潜在候选基因。对另外4个基因进行RT-qPCR分析，LcEXPA15在花后4d显著高表达，LcEXPA3、LcEXPA16和LcEXPA7在花后8～15 d显著高表达。花后2～15 d是普通丝瓜的果实膨大期，这时期的果实细胞数量增加、单细胞明显膨大、伸长。由此推测，4个Expansin可能在催化细胞生长，促进果实膨大过程中发挥重要作用。通过构建8个Expansin互作网络，提示部分Expansin可能与ERF、b HLH、TCP和GATA这4类转录因子家族存在互作。以上8个Expansin基因可作为普通丝瓜果实膨大相关候选基因进行深入研究。

分类号： S642.4

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