铁皮石斛phytocyanin基因家族全基因组分析

[目的]探讨Phytocyanins(PCs)在铁皮石斛发育过程和逆境胁迫环境下的潜在功能。[方法]利用拟南芥和水稻phytocyanin基因家族蛋白序列(AtPCs和OsPCs),采用本地化软件BLASTP对铁皮石斛全基因组数据库进行搜索,并采用SMART和pfam数据库验证质体蓝素样结构域,获得铁皮石斛phytocyanin基因家族编码序列(DoPCs);利用Signal P4.1、Big-PI Plant Predictor、NetNGlyc1.0 Server等在线软件对DoPC家族序列的结构特点进行分析;利用软件ClustalW和MEGA对DoPC基因进行氨基酸序列的比对和系统进化分析;利用转录组数据绘制heatmap图对DoPCs基因在与美孢胶膜菌共生萌发的种子中的表达情况进行分析。[结果]显示:铁皮石斛全基因组中共预测到包含PCLD结构域的38个DoPCs,可分属4个亚家族,2个Cys残基在DoPCs家族中高度保守;19条DoPCs蛋白序列含有4个完整的保守铜结合配体(His、Cys、His、Gln/Met),有32条DoPCs骨架中含有N-端信号肽,22条DoPCs含有糖基磷脂酰肌醇锚定位点,有27条DoPCs含N-糖基化位点;16个DoPCs基因在与美孢胶膜菌共生萌发的种子中检测到表达,其中,DoUCL2,4和DoENODL14基因表达量最高,7个基因在共生萌发的种子中明显上调表达,只有DoENODL6基因明显下调表达。[结论]在全基因组范围内分析铁皮石斛DoPC家族蛋白结构特点,可以为探究兰科植物与微生物共生的相互作用及进一步研究兰科菌根形成的分子机制提供数据基础