葡萄醛脱氢酶（aldh2）基因进化、表达及启动子功能的生物信息学分析

【目的】研究葡萄醛脱氢酶aldh2基因家族中aldh2b4、aldh2b8和aldh2b93个成员的进化关系，对其在病原菌侵染、非生物胁迫及激素处理下的表达进行分析，为揭示aldh2基因在植物逆境胁迫下的作用机理提供理论依据。【方法】运用生物信息学方法，鉴定葡萄aldh蛋白序列；通过葡萄和拟南芥aldh2基因的系统发育树、基因结构及同线性分析探讨其进化关系；利用葡萄affymetrix芯片数据，分析葡萄aldh2（aldh2b4、aldh2b8和aldh2b9）基因在病原菌侵染、非生物胁迫和激素处理下的表达谱；采用在线软件plantcare分析3个葡萄aldh2基因的启动子元件组成差异。【结果】在葡萄基因组中共鉴定出23个aldh基因，并发现了aldh2基因的可变剪接现象。基因结构分析结果表明，3个葡萄aldh2基因的内含子/外显子组成高度相似，且均是通过大规模基因倍增产生的；仅有aldh2b4具有剪接变体。葡萄与拟南芥的aldh2基因位于同线区域，表明葡萄与拟南芥的aldh2基因具有共同的祖先，aldh2基因先于植物分化而存在。表达分析结果表明，vvaldh2b8是一个多病原菌和非生物胁迫响应基因，vvaldh2b4是一个渗透胁迫响应基因。葡萄的3个aldh2基因的启动子区域均含有逆境胁迫响应元件，在vvaldh2b8上还发现了病原菌侵染响应元件box-w1。【结论】葡萄的3个aldh2基因虽然具有共同的祖先，但其在逆境条件下的表达差异很大，vvaldh2b8和vvaldh2b4可能在植物抵抗逆境胁迫中起重要作用。