铁皮石斛酸性蔗糖转化酶基因家族鉴定及低温下表达分析

为了探究DcAI家族基因的生物学特性及其在逆境响应中的潜在功能，基于已公布的铁皮石斛基因组数据，对铁皮石斛DcAI基因家族进行鉴定和生物信息学分析，并用RNA-Seq(转录组测序)技术分析其在低温胁迫下的表达模式。结果表明，DcAI基因家族共有4个成员，其中液泡蔗糖转化酶编码基因和细胞壁蔗糖转化酶编码基因各2个，在数量上与其他物种间的差异较大，存在基因丢失现象。DcAIs具有相似的内含子/外显子结构，且不均匀地分布在染色体上，其蛋白质结构高度保守，具有酸性蔗糖转化酶特有的氨基酸保守基序。DcAIs启动子含有多种顺式作用元件，涉及光响应、胁迫响应、激素响应、发育调节等多种生理生化过程；DcAIs在铁皮石斛不同组织中的表达丰度不同，具有明显的组织表达特异性；DcAIs在低温胁迫下呈现不同的表达模式，以同工酶形式在不同组织中对低温胁迫采取不同的响应机制，推测DcAIs可能通过调节自身基因的表达以提高细胞内可溶性多糖含量，从而增强铁皮石斛对低温的耐受能力。研究结果可为DcAIs基因的利用及铁皮石斛优良种质的分子遗传改良提供参考借鉴。