%A 陈璐, 周淑倩, 李永新, 陈刚, 陆国权, 杨虎清 %T 甘薯解偶联蛋白基因家族鉴定与表达分析 %0 Journal Article %D 2022 %J 作物学报 %R 10.3724/SP.J.1006.2022.14126 %P 1683-1696 %V 48 %N 7 %U {https://zwxb.chinacrops.org/CN/abstract/article_7405.shtml} %8 2022-07-12 %X

本研究旨在鉴定和分析甘薯(Ipomonea batatas (L.) Lam)解偶联蛋白(uncoupling protein, UCPs)基因家族成员, 探究其在甘薯不同组织中的表达特异性及其对低温(4℃)、高盐(NaCl)和干旱(PEG-6000)等胁迫的响应规律。结果发现, 甘薯UCP (IbUCP)含有5个家族基因, 分别将其命名为IbUCP1 (GenBank登录号为MW753000)、IbUCP2 (GenBank登录号为MW753004)、IbUCP3 (GenBank登录号为MW753001)、IbUCP4 (GenBank登录号为MW753002)和IbUCP5 (GenBank登录号为MW753003)。预测IbUCP的理论等电点为8.53~9.86, 含有261~375个的氨基酸残基; IbUCP定位于线粒体; IbUCP为亲水蛋白, 又属于线粒体载体蛋白超家族的成员, 其二级结构主要包括α-螺旋和无规则卷曲, 这与三级结构预测结果相符; IbUCP不存在跨膜螺旋结构和信号肽; IbUCP家族成员分为5个, 与三裂叶薯和牵牛花有较近的亲缘关系, 具有一定的保守性; 启动子预测发现, IbUCPs基因具有基本的转录元件以及一些信号响应元件、转录因子识别结合元件和逆境等响应顺式作用元件。表达分析显示, IbUCPs基因家族成员具有组织特异性, 其中IbUCP4在茎中表达最高, 其余IbUCPs均在块根中最高; IbUCPs基因家族成员中响应低温胁迫的有IbUCP1IbUCP4IbUCP5; IbUCPs基因家族对高盐胁迫均有响应; 在干旱的胁迫下, IbUCP1IbUCP4IbUCP5均有响应, 分别在不同的时间达到峰值。多种胁迫可调控IbUCPs的表达, 本研究为甘薯UCP基因的功能挖掘及甘薯抗逆品种筛选提供了一定的理论依据。