葡萄蔗糖转化酶基因家族的生物信息学及响应逆境胁迫分析

Q949.9%S663.1; 蔗糖转化酶(invertase,INV)在植物生长发育和抵御胁迫中发挥着重要作用.研究从葡萄基因组数据库中鉴定出19个蔗糖转化酶基因,对基因结构和编码蛋白质的理化性质进行生物信息学分析,并利用qRT-PCR技术分析基因在不同激素和非生物胁迫条件下的表达特征,为进一步探索葡萄INV基因家族参与葡萄逆境响应提供了一定的理论依据.结果表明,(1)该基因家族编码蛋白的氨基酸长度在150～766 aa之间,理论等电点介于4.43～9.1之间,亚细胞定位预测发现其主要在细胞质中表达,此外液泡和细胞壁也存在部分基因表达;(2)共线性结果显示VvCINV与其他5个物种复制频率较高;(3)保守基序分析表明VvCwINV包含了所有的保守基序,且Glyco_32和Glyco_hydro_100是VvINV基因主要结构域;(4)组织特异性表达分析发现多数基因在葡萄生长发育进程中都有表达;(5)qRT-PCR分析结果显示,VvINV基因家族在叶片中对激素处理和非生物胁迫的响应出现上调,VvCINV1在50 mg/L GA3和10％PEG处理后上调表达极显著,VvCINV4在盐胁迫、ABA和低温处理后也上调表达显著.这些研究结果表明,VvINVs可能调控葡萄生长发育过程中激素和对非生物胁迫的响应.