菠萝磷转运蛋白1家族基因鉴定及特征分析

摘要

磷转运蛋白1(phosphate transporter protein 1,PHT1)家族在植物对磷的吸收及再利用过程中发挥重要作用.该研究对菠萝PHT1基因(AcoPHT1)进行全基因组鉴定,并对基因结构、编码蛋白保守功能域和基因表达进行了分析.结果表明:(1)共鉴定到9个AcoPHT1基因,位于基因组7个连锁群上,所有基因均含有1～3个内含子,内含子相位类型多样.(2)除AcoPHT1.8外,AcoPHT1蛋白均为碱性蛋白,所有蛋白属于亲水性蛋白,且含有10～13个跨膜功能域,均具有保守的PHT1蛋白标签序列GGDYPLSATIxSE,主要定位于叶绿体和细胞质中.(3)AcoPHT1蛋白聚类在单子叶植物组和单双子叶植物混合组中,相对于拟南芥,水稻PHT1与菠萝PHT1相似度更高.(4)AcoPHT1基因启动子区含有P1BS、W-box等与磷吸收和响应胁迫有关的多个顺式作用元件.(5)靶基因预测分析显示,基因AcoPHT1.2、AcoPHT1.8和AcoPHT1.9受多个miRNA调控.(6)AcoPHT1基因表达存在组织特异性和功能冗余性,不同PHT1基因可能在菠萝不同组织或发育阶段发挥作用.该研究结果为菠萝PHT1家族基因的功能鉴定和育种应用奠定理论基础.