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红象牙杧果果实PG基因家族鉴定及基因功能分析

文献类型： 中文期刊

作者： 代学慧 1 ; 雷亚欣 1 ; 黄小镂 1 ; 丛汉卿 1 ; 罗海燕 1 ; 陈业渊 1 ;

作者机构： 1.海南大学园艺学院;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所

关键词： 红象牙杧果;生物信息学分析;基因家族鉴定;PG;果实软化

期刊名称： 基因组学与应用生物学

ISSN： 1674-568X

年卷期： 2021 年 Z4 期

页码： 3628-3638

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 杧果采后的快速软化对其经济价值有不利影响，多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase, PG)基因被认为对果实采后软化过程中果胶的降解起主要作用。本研究以红象牙杧果为对象，选取其自然后熟过程中的青熟期与完熟期两个阶段进行转录组测序，并得到转录组数据。据此，我们筛选出红象牙杧果中51个PG基因家族成员，并进行基因功能的分析。结果表明，在红象牙杧果后熟阶段的果肉中表达的基因有23个，且根据其表达量可分为上调、下调和基本不变三种表达模式。对这23个PG家族成员进行生物信息学分析发现，PG家族蛋白无跨膜结构，基因含有4～11个外显子。根据基序结构差异，可将PG基因大致分为两类，一类含有所有PG基因共有基序，另一类含有特有的基序。同时，利用系统发育树可将PG家族成员划分为6个分支，且红象牙杧果在6个分支中都有分布，这说明PG基因在种间具有一定的保守性。这23个基因中，随着杧果后熟过程表达量增加，且表达水平较高的基因mango034432、mango010108、mango029745、mango008398，被认为可能与果胶降解和果实软化高度相关。利用系统发育树进一步分析得知，在杧果成熟过程中高表达基因mango034432和mango029745与大多数已被鉴定为在果实软化中具有功能活性的基因聚在一起。因此，它们最有可能是杧果果实软化中的关键PG基因。本研究为进一步阐明果实软化中杧果PG基因的功能提供了科学依据。

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