| 陆地棉蔗糖磷酸合成酶基因家族的鉴定及表达分析 |
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| 引用本文： | 晁毛妮,胡海燕,付丽娜,温青玉,胡根海,骆雨锋,李娅楠,王清连.陆地棉蔗糖磷酸合成酶基因家族的鉴定及表达分析[J].棉花学报,2020,32(1):30-41. |
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| 作者姓名： | 晁毛妮 胡海燕 付丽娜 温青玉 胡根海 骆雨锋 李娅楠 王清连 |
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| 作者单位： | 河南科技学院生命科技学院/现代生物育种河南省协同创新中心;河南省农业科学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31601347);河南省重大科技专项(161100510100);十三五国家重点研发计划(2016YFD0101413);河南省博士后科学基金(1902042)。 |
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| 摘 要： | 【目的】蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)是调控植物蔗糖代谢合成途径的关键酶,在植物光合产物的积累与分配方面发挥着重要作用,然而棉花中SPS基因的系统研究尚很少开展。本研究旨在对陆地棉SPS基因进行全基因组鉴定,并对它们的表达特性进行系统分析。【方法】基于已公布的陆地棉基因组序列,利用生物信息学和荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)等方法对陆地棉SPS家族基因的蛋白结构、进化关系、基因结构特征、染色体定位、基因复制和表达特性进行分析。【结果】(1)在陆地棉基因组中,共鉴定到10个Gh SPS基因(Gh SPS1-Gh SPS10);(2)Gh SPS蛋白具有植物SPS家族特有的两个保守的蛋白结构域和3个相对保守的蛋白磷酸化位点;(3)进化分析表明,Gh SPS蛋白可聚为A、B和C共3个亚族,其中A亚族成员最多,包含6个GhSPS蛋白;(4)位于同一亚族的GhSPS基因具有相似的外显子-内含子分布模式,但是外显子/内含子数目在不同亚族间差异很大;(5)GhSPS基因均匀地分布在陆地棉A亚组和D亚组的5条染色体上,片段复制可能导致了GhSPS基因在陆地棉基因组中的扩增;(6)转录组分析表明,不同亚族GhSPS基因具有不同的组织表达模式,A亚族Gh SPS基因在被检测的各个组织均有较高的表达,B亚族GhSPS基因主要在叶片中高表达,C亚族Gh SPS基因主要在纤维、叶片和花瓣中高表达;(7)进一步荧光定量PCR分析表明,GhSPS4在叶片中表达量很高,GhSPS1在叶片和花瓣中表达量较高,Gh SPS7和Gh SPS10在被检测的各个组织均有较高的表达,该结果与转录组分析结果相对一致。【结论】陆地棉SPS基因家族包含10个成员,分布在5条染色体上,可分为3个亚族,不同亚族成员呈现出不同的表达模式,为后续深入解析陆地棉SPS家族基因的功能奠定理论基础。
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| 关 键 词： | 蔗糖磷酸合成酶(SPS) 基因家族 组织表达 陆地棉 |
Identification and Expression Analysis of Sucrose Phosphate Synthase Gene Family in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.) |
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| Chao Maoni,Hu Haiyan,Fu Lina,Wen Qingyu,Hu Genhai,Luo Yufeng,Li Ya'nan,Wang Qinglian.Identification and Expression Analysis of Sucrose Phosphate Synthase Gene Family in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)[J].Cotton Science,2020,32(1):30-41. |
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| Authors: | Chao Maoni Hu Haiyan Fu Lina Wen Qingyu Hu Genhai Luo Yufeng Li Ya'nan Wang Qinglian |
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| Institution: | 1. College of Life Science and Technology, Henan Institute of Science and Technology/ Henan Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding, Xinxiang, Henan 453003, China; 2. Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | sucrose phosphate synthase (SPS) gene family tissue expression upland cotton |
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