三种伞形科蔬菜作物棕榈酰基转移酶基因家族的鉴定与分析

在全基因组水平鉴定胡萝卜(Daucus carota)、芹菜(Apium graveolens)、香菜(Coriandrum sativum)3 种伞形科蔬菜作物的棕榈酰基转移酶(protein S-acyltransferase,PAT),对其家族成员进行生物信息学和表达分析,为深入探究该类蛋白在3 种伞形科作物生长发育及抵御逆境胁迫中的作用提供参考.利用Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)和hmmsearch程序,从胡萝卜、芹菜、香菜基因组中筛选、鉴定PAT家族成员;利用TBtools绘制PAT基因染色体分布图;利用Expasy分析PAT蛋白的等电点、分子量;利用TMHMM-2.0 预测PAT蛋白跨膜区;利用CELLO v.2.5、WoLF PSORT预测PAT蛋白的亚细胞定位情况;利用MEGA6 构建系统发育进化树;利用MEME分析PAT蛋白保守基序;基于荧光定量PCR实验结果及转录组数据,利用TBtools绘制基因表达热图,分析PAT基因的组织表达特性及胁迫响应情况.结果表明,在胡萝卜、芹菜及香菜基因组中各存在27、25、27 个PAT基因,分别命名为DcPAT1～27、AgPAT1～25、CsPAT1～27.这些PAT成员不均匀地分布于染色体上,理化性质存在差异,且均为跨膜蛋白.系统进化分析将伞形科及来源于其他物种的PAT蛋白分为7 个类群(Group1～7),伞形科作物PAT蛋白在7 个类群中均有分布.结构分析表明,所有的PAT蛋白均含有DHHC-CRD结构域,该序列内的保守氨基酸残基在不同物种间已发生变异.荧光定量PCR和转录组数据分析表明,PAT基因在胡萝卜、芹菜、香菜不同组织间的表达水平有差异,但有部分成员在不同组织间均呈现高水平或低水平表达,另有部分DcPAT基因在盐胁迫和低温胁迫处理后,表达水平发生改变.