辣椒几丁质酶类基因家族的全基因组鉴定和表达特征分析

摘要

几丁质酶(chitinase,EC 3.2.1.14)是一种降解几丁质的糖苷酶,在植物应对非生物和生物胁迫中起重要作用.本研究对辣椒几丁质酶类(Capsicum annuum chitinase-like,CaCTL)基因家族成员进行了全基因组注释、进化分析和基因表达模式分析.从最新的辣椒基因组数据库中鉴定出31个CaCTL成员.根据系统发育进化树将这些成员分为GH18和GH19亚家族,并进一步分为5个亚类(Ⅰ～Ⅴ类).保守基序分析结果表明,每个亚类中的成员存在功能相关性.对辣椒、矮牵牛以及番茄的CTL基因家族成员同源性分析表明,在矮牵牛和番茄中分别有7个和11个辣椒CaCTL的同源基因.通过qRT-PCR分析发现,在正常环境生长的辣椒植株中,64.2％的GH18亚家族的CaCTL成员表达水平很低,有64.7％的GH19亚家族成员在不同组织中存在差异表达.顺式作用元件分析表明,CaCTL成员启动子区域存在许多激素反应以及生物和非生物应激相关元件.当植物遭受不同的非生物胁迫时,qRT-PCR结果显示,多数CaCTL成员表达上调.当植物遭受高温干旱条件时,多个CaCTL成员的表达上调明显.上述结果丰富了CTL基因家族进化的研究,为探索CaCTL成员的功能提供了数据基础.