陆地棉苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定及分析
本文关键词: 棉花 苯丙氨酸解氨酶 基因结构 表达分析 出处:《分子植物育种》2017年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷类代谢途径的关键酶,与植物抗病性密切相关。黄萎病是棉花的第一大病害。虽然陆地棉的基因组测序已经完成,但是对其苯丙氨酸解氨酶家族基因还缺乏系统深入的研究。本研究利用生物信息学和Realtime RT-PCR方法,鉴定了陆地棉TM-1中苯丙氨酸解氨酶家族基因以及它们的染色体定位,基因结构,进化关系和组织表达特征。TM-1基因组中共有13个苯丙氨酸解氨酶家族基因,其氨基酸长度介于697~723,分布在12条染色体上,仅A4上有2个相距440 kb的PAL基因,其他染色体上仅有1个PAL基因。另外,在基因结构上仅GhPAL4没有内含子,其余基因都含有1个内含子。13个苯丙氨酸解氨酶家族基因在进化上分为4组,其中第一组含有8个基因。利用EST数据库分析发现,位于6号染色体上的2个基因在所有检测的组织中不表达。Realtime RT-PCR表明位于1、4、9、10、11号染色体上的10个基因能表达,表达量最高的是位于1号染色体上的GhPAL1和GhPAL8。而其他3个未扩增出。分析能扩增出的10个基因在黄萎菌诱导前后抗感材料中的表达,表明GhPAL1和GhPAL8在抗病材料中的本底表达量是感病材料的8倍,并且黄萎菌诱导后,基因的表达量增加2倍。这2个基因可能在抗黄萎病中起重要作用。进一步证明PAL基因在抗黄萎病中的重要作用,并为后续该类基因的抗性研究提供借鉴。
[Abstract]:Phenylalanine ammonia-lyase is a key enzyme in phenylpropane metabolic pathway and is closely related to plant disease resistance. Verticillium wilt is the first major disease of cotton although genome sequencing of upland cotton has been completed. However, the gene of phenylalanine ammonia-lyase family is still lack of systematic and in-depth study. Bioinformatics and Realtime RT-PCR methods are used in this study. The genes of phenylalanine ammonia-lyase family in TM-1 of Upland cotton (Gossypium hirsutum) were identified and their chromosomal location and gene structure were identified. There are 13 phenylalanine ammonia-lyase family genes in TM-1 genome, their amino acid length is between 697 and 723, distributed on 12 chromosomes. There were only two PAL genes in A4 and only one PAL gene on other chromosomes. In addition, only GhPAL4 had no intron in gene structure. All the other genes contained one intron. 13 phenylalanine ammonia-lyase family genes were divided into 4 groups. The first group contained 8 genes. The results were analyzed by EST database. The 2 genes on chromosome 6 were not expressed in all the tissues examined. Realtime RT-PCR indicated that the gene was located at 1 / 4 / 9 / 10. Ten genes on chromosome 11 can be expressed. GhPAL1 and GhPAL8, which were located on chromosome 1, were the most expressed. The other three genes were not amplified. The expression of 10 genes was analyzed in the resistant materials before and after the induction of Fusarium oxysporum. The results showed that the expression of GhPAL1 and GhPAL8 in the resistant materials was 8 times higher than that in the susceptible materials, and it was induced by Fusarium wilt. These two genes may play an important role in the resistance to Verticillium wilt. It is further proved that PAL gene plays an important role in the resistance to Verticillium wilt and provides a reference for the further study of resistance to Verticillium wilt.
【作者单位】: 江苏省农业科学院农业生物技术研究所江苏省农业生物学重点实验室;
【基金】:江苏省自主创新项目(CX(14)5057)资助
【分类号】:Q943.2;S562
【正文快照】: 苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL,EC4.3.1.5)催化L-苯丙氨酸形成反肉桂酸和游离铵离子,是苯丙烷类代谢途径的第一步酶,也是关键酶和限速酶,该酶在1961年被首次报道(Koukol and Conn,1961)。苯丙烷类代谢途径是植物最重要的次生代谢途径之一,产物包括多种抗病
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王崇高;陈吉祥;胡升庠;赵新潮;卢明;;RAS相关结构家族基因1克隆及序列分析[J];医学研究生学报;2009年09期
2 王玉红;徐立华;李军;;玉米TCP家族基因生物信息学鉴定与分析[J];山东农业科学;2014年04期
3 白英男;冯丹丹;林军岳;冯娟;任正隆;;GAST家族基因及蛋白研究进展[J];生物技术通报;2011年11期
4 陈宣茂,孙朝辉,应康,谢毅;Rab家族基因的背景资料[J];云南大学学报(自然科学版);1999年S3期
5 孙洪波;贾贞;韩天富;;PEBP家族基因在植物发育调控中的作用[J];植物生理学通讯;2009年08期
6 朱岩;彭振英;张斌;毕玉平;;PEBP家族基因在植物中功能的研究进展[J];山东农业科学;2013年02期
7 王其强;谈承杰;晏寒冰;朱平;;基于碱基三周期性研究P53家族基因的特征[J];生物物理学报;2013年04期
8 周莲洁;张富春;王艳;;GRAS家族基因在植物生长、代谢及逆境胁迫中的功能研究进展[J];植物生理学报;2013年09期
9 段龙飞;慕小倩;李文燕;;茉莉酸信号途径中转录抑制因子JAZ蛋白家族的分子进化分析[J];植物学报;2013年06期
10 吴利民,倪中福,王章奎,林展,孙其信;小麦杂种及其亲本苗期叶片家族基因差异表达及其与杂种优势关系的初步研究[J];遗传学报;2001年03期
相关会议论文 前7条
1 郭静;韩生成;;烟草JAZ家族基因的克隆及功能分析[A];2009中国植物学会植物细胞生物学学术年会论文摘要集[C];2009年
2 张文正;邹俊杰;宋莲芬;马淑英;李群;武维华;;拟南芥CPK家族基因功能初步研究[A];中国遗传学会植物遗传与基因组学专业委员会2005年学术研讨会论文摘要集[C];2005年
3 周晓今;李洁;程伟;刘海;李萌萌;张元;李文博;韩生成;王英典;;水稻ADP核糖基化因子(OsARF)家族基因的预测和表达研究[A];2009中国植物学会植物细胞生物学学术年会论文摘要集[C];2009年
4 黄贝;聂品;齐志涛;徐镇;;脊椎动物干扰素调节因子(IRF)家族基因起源进化初探[A];2008年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2008年
5 丰胜求;夏涛;甘莉;陈小冬;雷霆;杨在清;;猪Angptl家族基因的克隆、表达及调控研究[A];湖北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第八届第十七次学术年会论文汇编[C];2007年
6 田望;侯聪聪;李乐攻;;OsHKT1;1和OsHKT1;5(SKC1)的电生理特性和调节[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
7 李敏;郭迟鸣;张玉霞;赵婷婷;崔欣欣;王换乐;陈亮;;DUF1644家族基因SIDP364&SIDP361在盐胁迫应答中的功能研究[A];全国园艺植物生长繁育技术及应用研讨会论文集[C];2012年
相关博士学位论文 前2条
1 李秋苹;OsHAP家族基因的功能研究和粒形基因GL3.2的图位克隆[D];华中农业大学;2016年
2 张锐;棉花COL家族基因的鉴定、表达与进化分析[D];南京农业大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 Nguyen Thi Hung(阮氏兴);小麦IQD家族基因的克隆及功能研究[D];西北农林科技大学;2015年
2 颜丽美;GIS家族基因调控拟南芥开花的分子作用机制的初步研究[D];浙江大学;2014年
3 潘舒;水稻OsTHE1家族基因结构与功能的研究[D];华中农业大学;2013年
4 蔡蓉;基于特征提取方法的p53家族基因信息表达及分析[D];江南大学;2017年
5 吴金山;水稻丙酮酸激酶家族基因表达模式分析[D];海南大学;2010年
6 马俊平;本生烟NbRab8家族基因的分离及功能分析[D];山东农业大学;2012年
7 李慧;RPS16家族基因功能的初步研究[D];湖南师范大学;2012年
8 孔福苓;番茄促分裂原活化蛋白激酶(SlMAPK)家族基因的分离及表达特征分析[D];浙江大学;2012年
9 张昊;西伯利亚鲟Tbx2亚家族基因的克隆和表达分析[D];上海海洋大学;2012年
10 韩小东;高粱ERECTA家族基因的克隆及其干旱胁迫相对表达水平的分析[D];江西农业大学;2015年
,本文编号:1486274
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/1486274.html