中国辣椒 BCAT 基因家族鉴定、表达分析及克隆     

谢炳春  黄俊霖  温松森  李涛  李颖  徐小万  徐晓美  吴智明  衡周 《广东农业科学》2022,49(12):34-43

【目的】了解中国辣椒（Capsicum chinense Jacq.）BCAT 基因家族成员的分布、性质及表达模式。中国辣椒是辣椒的 5 个主要栽培种之一,果实通常具有由支链酯类形成的浓郁果香。支链氨基酸转氨酶（BCAT,Branched-chain Aminotransferase）负责催化支链氨基酸合成相应 2- 氧代酸,是催化合成支链酯类的第一步反应酶。【方法】使用生物信息学分析和实时荧光定量 PCR 等方法对中国辣椒的 BCAT 基因家族成员进行鉴定、表达分析和克隆。【结果】获得 5 个 BCAT 基因家族成员,分别命名为 CcBCAT1、CcBCAT2、CcBCAT3、CcBCAT4和 CcBCAT5,随后对其进行生物信息学分析并克隆 CcBCAT1~CcBCAT4。生物信息学分析显示,这些基因分布于辣椒的 4 条染色体上,蛋白均为亲水性蛋白,氨基酸长度在 184~557 aa,分子量为 20.29~89.60 ku,等电点为 5.57~8.34。亚细胞定位预测结果显示,CcBCAT1 定位于叶绿体和线粒体,其他基因家族成员均位于叶绿体。CcBCATs 基因时空表达分析显示,CcBCAT1-4 基因具有组织表达特异性,CcBCAT2~CcBCAT4 相对表达量随着辣椒的成熟呈现逐步上升的趋势,其中 CcBCAT4 最为明显、CcBCAT1 则相反、CcBCAT5 未检测到表达。【结论】明确中国辣椒 BCAT 基因家族的表达模式,推测 CcBCAT4 参与辣椒果实相关次生代谢物合成。  相似文献   

辣椒DNA甲基化修饰酶基因的鉴定与表达特征分析     

张颖  蔡小桃  谢炳春  韦丽丽  徐小万  张碧佩  吴智明 《热带作物学报》2022,43(2):251-261

DNA甲基化与去甲基化是表观遗传修饰中一种保守的分子机制,参与植物生长发育、次生代谢和逆境胁迫响应等多种生物过程,受DNA甲基化修饰酶基因的调控.为了解DNA甲基化修饰酶基因在辣椒基因组中的特征,利用生物信息学手段鉴定出14个辣椒DNA甲基转移酶和去甲基化酶基因,并对其进行系统分析.结果表明:辣椒基因组中含10个DNA...  相似文献   

辣椒ASR基因的克隆与表达分析          下载免费PDF全文

蔡小桃  张颖  韦丽丽  徐小万  谢炳春  庄泽岳  吴智明 《南方农业学报》2021,52(11):3049-3058

【目的】克隆辣椒ASR（ABA-stress-ripening）基因进行生物信息学分析并探究其在不同组织和非生物胁迫处理下的表达模式,为深入研究ASR基因家族在辣椒果实发育和逆境胁迫中的作用机制提供参考。【方法】以遵辣1号辣椒为材料克隆其ASR基因,对该基因家族成员进行生物信息学分析和系统进化分析,运用实时荧光定量PCR检测其在不同组织及在ABA、高温、高盐和干旱胁迫处理下的表达模式。【结果】克隆的2个辣椒ASR基因分别命名为CaASR2和CaASR3,基因全长分别为987和938 bp,最长开放阅读框（ORF）分别为333和339 bp,分别编码110和112个氨基酸,蛋白分子量分别为12.45和12.73 kD,理论等电点（pI）分别为7.47和6.50,均为亲水性蛋白。结合前人克隆的辣椒CaASR1基因分析,结果显示,CaASRs预测位于细胞核,均含有ABA/WDS特征结构域;基因结构分析结果显示,辣椒ASR基因均含有2个外显子和1个内含子,启动子区域均包含ABA响应元件ABRE。CaASR1、CaASR2和CaASR3氨基酸序列分别与番茄（Solanum lycopersicum）基因组中的ASR蛋白氨基酸序列NP_001269248.1（80.20%）、NP_001307920.1（91.30%）和NP_001234137.1（96.43%）有非常高的相似性,表明其进化的相对保守性。3个ASR基因在辣椒花中表达量最低,在根、茎、叶和种子中表达量中等,但均随着果实的发育表达量逐渐升高,特别是在转色和成熟果实中。ABA、高温、高盐和干旱胁迫处理下,基因的表达量均显著升高（P<0.05）,其中以CaASR3响应最快,且上调表达量高于其他同源基因。【结论】辣椒基因组中3个ASR基因具有ASR基因家族的典型特征,并在辣椒不同组织和非生物胁迫响应中发挥重要作用。  相似文献   

园艺作物香气成分及合成调控机理的研究进展          下载免费PDF全文

叶楚  谢炳春  李涛  徐小万  徐晓美  王恒明  吴智明  衡周 《广东农业科学》2023,50(11):98-112

园艺作物的香气由其细胞中的挥发性有机物（Volatile organic compounds，VOCs）产生，主要由酯类、醇类、醛类、酮类、醚类、萜类、烷烃等物质组成，是其重要品质指标。园艺作物主要分为果树、蔬菜、花卉、茶 4 大类。不同类型园艺作物的 VOCs 种类各不相同，是造成园艺产品风味多样性的重要因素。影响园艺作物VOCs 的因素主要有基因表达、栽培条件、采后处理等。不同的基因的表达是不同园艺作物之间 VOCs 差异的重要原因；光照强弱、栽培环境、肥料施用以及嫁接砧木的品种等栽培条件直接或间接影响园艺作物 VOCs 的合成；采后处理中储藏温度和乙烯含量是影响园艺作物 VOCs 的重要因素。植物中 VOCs 合成途径主要有脂肪酸途径、氨基酸途径、莽草酸 / 苯丙素途径、萜类途径、脂氧合酶（LOX）途径等。直链醛、醇、酯主要通过脂氧合酶途径以及 β- 氧化途径产生，支链醛、醇、酯由氨基酸途径产生，萜类化合物由萜类途径产生，多酚类化合物由莽草酸 / 苯丙素途径产生。本文综述了近年来园艺作物香气物质成分、影响香气挥发的因素以及挥发性香气化合物的生物合成调控，提出了当前园艺作物香气的相关酶的生理功能、香气的遗传控制及其影响因素、香气物质与代谢机制研究较少的问题，并对未来的研究方向进行了展望。  相似文献