苦荞AGPase编码基因FtAGPL和FtAGPS全基因组鉴定和表达分析

摘要

AGPase是植物淀粉合成的第一个限速酶,直接决定淀粉的合成速率和积累量,是由2个大亚基(AGPL)和2个小亚基(AGPS)构成的异源四聚体。研究从苦荞全基因组水平鉴定到4个AGPL编码基因(命名为FtAGPL1~4)和2个AGPS编码基因(命名为FtAGPS1~2)。这6个基因编码蛋白质的长度在515~532个氨基酸之间,分子量在56.6~59.4 kDa之间,均为亲水蛋白,定位于细胞质和线粒体中。基因结构分析表明,4个FtAGPL和2个FtAGPS基因具有较多的外显子(9~14个)。氨基酸多重序列比对表明,6个蛋白均含有葡糖磷酸腺苷酰基转移酶保守结构域(PLN02241)。进化关系分析表明,苦荞FtAGPL和FtAGPS与双子叶植物拟南芥AtAGPL和AtAGPS蛋白的亲缘关系更近。表达分析表明,4个苦荞AGPL和2个AGPS基因在苦荞不同发育时期的种子中均有表达,其中FtAGPL2、FtAGPL4和FtAGPS1在种子中优势表达。以上研究结果为从分子水平上解析苦荞种子淀粉合成调控机制提供了重要线索。