空心莲子草SOD基因家族鉴定和表达模式分析OACSTPCD

超氧化物歧化酶(SOD)是一类保守的抗氧化酶,在植物生长发育和胁迫应答响应过程中发挥重要作用.目前,尚缺乏对空心莲子草SOD家族成员的系统认识.本研究通过生物信息学对空心莲子草SOD基因家族进行了系统的鉴定及分析,并对其理化性质、保守基序、基因结构、系统发育进化关系、miRNA靶向关系和表达模式等进行了分析.结果表明,在空心莲子草中共鉴定到43个ApSOD,其中22个属于Cu/ZnSOD亚家族,21个属于Fe/MnSOD亚家族;蛋白质特征分析表明,36个ApSOD蛋白为亲水蛋白,37个ApSOD蛋白为稳定蛋白;亚细胞定位预测发现,大部分Cu/ZnSOD定位在叶绿体或细胞质,大多数Fe/MnSOD定位在线粒体.保守结构域分析发现,同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构.miRNA靶向关系预测发现,17个空心莲子草miRNA通过切割或翻译抑制作用靶向14个ApSODs.表达模式分析发现,ApSODs在不同环境条件和组织中表达水平相对稳定.利用RT-qPCR分析了6个ApSODs在除草剂处理下的表达模式,结果表明,在噁草酮和氯氟吡氧乙酸胁迫下,6个ApSODs在药后7 d内显著上调表达;在乙羧氟草醚胁迫下,4个ApSODs随着处理时间的延长表达量呈先上升后下降再回升的趋势;在草甘膦胁迫下,6个ApSODs在7 d时显著上调表达;在异丙隆胁迫下,4个ApSODs在1 d时均显著下调表达.说明在除草剂胁迫下ApSODs表现出不同的表达模式.本研究对空心莲子草ApSOD家族成员进行系统鉴定和特征分析,并初步揭示了6个基因在除草剂胁迫下的表达特征,为进一步研究ApSODs在响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础.