洋常春藤HMGR基因家族鉴定及表达分析OA
3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR),参与萜类化合物骨架的构建,并与植物生长发育、胁迫应答紧密相关,是三萜皂苷合成过程中一个重要限速酶。为了鉴定HMGR家族,探究其在洋常春藤皂苷合成中的作用,本研究通过生物信息学方法分析洋常春藤基因组及转录组,筛选与鉴定洋常春藤HMGR基因家族,并分析其理化性质、保守基序、系统进化树、启动子顺式元件,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测HMGR基因家族成员在不同组织和不同胁迫处理下的表达量。结果表明,洋常春藤基因组中鉴定得到8个HMGR基因家族成员,均匀分布在8条染色体中,编码493~594个氨基酸。HhHMGR蛋白亚细胞定位于内质网中,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。在系统进化方面,HhHMGR蛋白可划分为4个亚家族,均含有完整的HMG-CoA结构域,与人参、三七具有较近的亲缘关系。HhHMGR基因启动子区域富含多种顺式作用元件,以激素响应和胁迫应答类占比较高。HhHMGR基因具有显著的组织表达差异,在叶片中表达量最高。在100 mmol·L^(-1)MeJA或100μmol·L^(-1)ABA处理下,表达量呈现显著的变化趋势,经ABA处理后HhHMGR4表达量显著升高,结果与洋常春藤皂苷分布及积累的趋势相一致,推测HhHMGR4在洋常春藤皂苷的动态积累过程中发挥重要作用。研究结果为深入探讨洋常春藤HMGR基因的生物学功能提供了重要依据。
邓孝汲;郑飞雄;许张婷;毛小萍;陈卿;孙乙铭;俞振明;沈晓霞
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农业科技
洋常春藤3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶皂苷表达分析基因家族
《核农学报》 2026 (1)
P.13-24,12
浙江省中药材新品种选育重大科技专项(2021C02074-1)浙江省基础公益研究计划项目(LY23H280003)国家自然科学基金项目(32000257)。
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