本文關(guān)鍵詞： 棉花 苯丙氨酸解氨酶 基因結(jié)構(gòu) 表達(dá)分析　出處：《分子植物育種》2017年04期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷類(lèi)代謝途徑的關(guān)鍵酶,與植物抗病性密切相關(guān)。黃萎病是棉花的第一大病害。雖然陸地棉的基因組測(cè)序已經(jīng)完成,但是對(duì)其苯丙氨酸解氨酶家族基因還缺乏系統(tǒng)深入的研究。本研究利用生物信息學(xué)和Realtime RT-PCR方法,鑒定了陸地棉TM-1中苯丙氨酸解氨酶家族基因以及它們的染色體定位,基因結(jié)構(gòu),進(jìn)化關(guān)系和組織表達(dá)特征。TM-1基因組中共有13個(gè)苯丙氨酸解氨酶家族基因,其氨基酸長(zhǎng)度介于697~723,分布在12條染色體上,僅A4上有2個(gè)相距440 kb的PAL基因,其他染色體上僅有1個(gè)PAL基因。另外,在基因結(jié)構(gòu)上僅GhPAL4沒(méi)有內(nèi)含子,其余基因都含有1個(gè)內(nèi)含子。13個(gè)苯丙氨酸解氨酶家族基因在進(jìn)化上分為4組,其中第一組含有8個(gè)基因。利用EST數(shù)據(jù)庫(kù)分析發(fā)現(xiàn),位于6號(hào)染色體上的2個(gè)基因在所有檢測(cè)的組織中不表達(dá)。Realtime RT-PCR表明位于1、4、9、10、11號(hào)染色體上的10個(gè)基因能表達(dá),表達(dá)量最高的是位于1號(hào)染色體上的GhPAL1和GhPAL8。而其他3個(gè)未擴(kuò)增出。分析能擴(kuò)增出的10個(gè)基因在黃萎菌誘導(dǎo)前后抗感材料中的表達(dá),表明GhPAL1和GhPAL8在抗病材料中的本底表達(dá)量是感病材料的8倍,并且黃萎菌誘導(dǎo)后,基因的表達(dá)量增加2倍。這2個(gè)基因可能在抗黃萎病中起重要作用。進(jìn)一步證明PAL基因在抗黃萎病中的重要作用,并為后續(xù)該類(lèi)基因的抗性研究提供借鑒。
[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.
【作者單位】： 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所江蘇省農(nóng)業(yè)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：江蘇省自主創(chuàng)新項(xiàng)目(CX(14)5057)資助
【分類(lèi)號(hào)】：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離銨離子,是苯丙烷類(lèi)代謝途徑的第一步酶,也是關(guān)鍵酶和限速酶,該酶在1961年被首次報(bào)道(Koukol and Conn,1961)。苯丙烷類(lèi)代謝途徑是植物最重要的次生代謝途徑之一,產(chǎn)物包括多種抗病

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