文献类型： 中文期刊

作者： 朱金勇 ¹ ; 刘震 ¹ ; 曾钰婷 ¹ ; 李志涛 ¹ ; 陈丽敏 ¹ ; 李泓阳 ¹ ; 史田斌 ¹ ; 张俊莲 ¹ ; 白江平 ¹ ; 刘玉汇 ¹ ;

作者机构： 1.甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室(甘肃农业大学)/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室;西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所;甘肃农业大学园艺学院

关键词： 马铃薯;PAL基因家族;非生物胁迫;花色素苷生物合成;表达分析

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2023 年 49 卷 011 期

页码： 2978-2990

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL)是苯丙烷代谢途径的限速酶和关键酶,在植物生长发育过程中发挥着重要作用.本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下,利用BlastP和HMM 3.1 鉴定到 8个PAL基因家族成员,利用ExPASy、CELLO、PlantCARE等在线工具,对PAL基因家族成员的进行生物信息学分析.利用PGSC数据库下载的RNA-seq数据,分析了StPALs在双单倍体(DM)马铃薯不同组织部位和非生物胁迫下的表达模式.对 3 个不同颜色马铃薯块茎组织(皮和肉)进行RNA-seq,以及利用 3 个不同颜色块茎杂交子代的薯肉进行qPCR分析.结果表明,8 个StPALs分布在 3、5、9 和 10 号染色体上,它们与烟草(Nicotiana tabacum)PAL的亲缘关系较近.StPAL基因成员的启动子区域内含有多个顺式元件,包括光响应、逆境胁迫响应、激素响应、生长发育相关和转录因子调控的多种顺式元件.StPAL2 在匍匐茎中特异表达,StPAL3/5/8 在块茎和匍匐茎中特异表达,StPAL3 在甘露醇处理下下调表达,StPAL3 和StPAL8 在热胁迫中上调表达.它们可能参与了马铃薯块茎的发育和非生物胁迫响应.5 个StPALs(StPAL3/4/5/6/8)基因在彩色薯肉中均上调表达,可能参与马铃薯薯肉中花色素苷的生物合成.这些结果为进一步了解StPAL基因家族特征,深入分析StPALs基因在马铃薯中的功能提供了理论依据.