石榴蔗糖代谢相关酶SPS和INV基因家族鉴定与表达分析

蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖转化酶(INV)是蔗糖代谢的关键调控酶，在植物生长发育过程中起重要作用。本研究利用生物信息学和荧光定量PCR等分子手段，鉴定石榴SPS和INV基因家族成员，分析其理化性质、保守结构域、保守基序、二级结构、亚细胞定位、系统进化关系和表达模式。结果表明，从石榴基因组中鉴定出4个SPS基因和11个INV基因，其编码蛋白均为不稳定蛋白，具有典型的保守结构域，家族成员间特征motif数量和种类大致相同，蛋白结构高度保守；这些蛋白不均匀地分布在染色体上，均定位于叶绿体中，二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。石榴SPS和INV基因家族成员间存在不同程度的亲缘关系，与巨桉同源性较高；不同SPS和INV基因在石榴果实不同发育时期的表达模式存在差异，PgINV3在9月15日(果实增大期)表达水平最高，显著高于其他时期。本研究结果对解析石榴果实中蔗糖代谢的分子机理具有重要意义。