葡萄醛酮还原酶(AKR)基因家族的鉴定与表达分析

为明确AKR基因在葡萄非生物胁迫中的作用,利用生物信息学方法对葡萄AKR基因家族(VvAKRs)进行了全基因组鉴定,并验证其在非生物胁迫下的表达规律.结果表明:(1)该基因家族在葡萄基因组中有9个成员,主要分布在5条染色体上;氨基酸残基在275～2686 aa之间,理论等电点在5.1～9.1之间.(2)系统进化分析表明,该基因家族分为6个亚族,第6亚族VvAKR家族成员最多.(3)密码子偏好性分析结果表明,葡萄AKR基因家族密码子偏好性较弱.(4)共线性分析表明,葡萄9个AKR基因中只有VvAKR8和VvAKR9之间存在共线性关系.(5)qRT-PCR分析结果显示,葡萄AKR家族基因在根、茎、叶不同组织中对激素和非生物胁迫的响应程度有差异.非生物胁迫下,VvAKR1、VvAKR3、VvAKR8和VvAKR9基因在葡萄根、茎、叶组织中表达量较高;激素处理下,根组织中VvAKR3、VvAKR6和VvAKR8基因在ABA、MeJA、SA处理下表达量较高;茎组织中VvAKR3基因在NAA、GA3处理下表达量较高;叶组织中VvAKR1基因在各激素处理下表达量都较高.研究认为,葡萄AKR基因家族在响应葡萄非生物胁迫时发挥着不同的作用,为葡萄抗逆性研究提供了一定的理论依据.