谷子DGAT基因家族分析及基于WGCNA发掘甘油三酯合成与调控相关基因

[目的]二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是甘油三酯合成途径中的限速酶,对植物甘油三酯和脂肪酸的积累至关重要.[方法]本研究利用生物信息学方法对谷子DGAT基因家族进行了鉴定和分类,对其进化模式、序列特性、基因结构、亚细胞定位、启动子序列和表达模式进行了分析,并利用名优品种晋谷21的15个组织转录组数据构建了加权基因共表达网络.[结果]谷子基因组中有14个DGAT基因,分为DGAT1、DGAT2和WSD 3个类群,分别含有相应的特征结构域(MBOAT、DGAT和WS_DGAT),同类群的DGAT具有相似的结构和功能;启动子区包含逆境响应、生长发育相关的多种顺式作用元件,表明这些基因可能受多种因子调控;不同基因在谷子组织中的表达具有特异性,其中,SiDGAT2.1和SiDGAT2.2在灌浆期籽粒中表达量较高,可能是籽粒中甘油三酯积累的关键酶;利用WGCNA挖掘了与甘油三酯合成相关的基因和转录因子.[结论]本研究为进一步研究谷子油脂代谢途径和小米品质改良提供理论依据.