香蕉苯丙氨酸解氨酶基因家族的全基因組鑒定及表達分析

摘要：苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)是催化苯丙烷代謝途徑第1步反應的限速酶,廣泛地參與植物生長發育過程中的各種生理活動。本研究通過生物信息學分析,從香蕉A基因組數據庫中利用BLASTp篩選出53個可能的MaPAL編碼蛋白序列。在NCBI分析蛋白保守結構域,發現僅有8個基因具有典型的PAL家族基因的特性。聚類分析結果表明香蕉MaPAL家族的8個基因可以分為Class I和Class II兩類。轉錄組數據表明,所有MaPAL基因在果實發育階段高表達,MaPAL5參與果實采后成熟過程。在干旱、低溫、鹽處理的香蕉幼苗葉片中,MaPAL1、MaPAL2、MaPAL3、MaPAL4和MaPAL5成員均顯著上調表達,MaPAL6號成員顯著下調表達,這些成員參與香蕉響應上述非生物脅迫過程。8個MaPAL成員在枯萎病菌處理下均顯著下調表達,表明在感病品種巴西蕉根系中,MaPAL基因的表達全部被Foc TR4抑制。本研究結果為分析MaPAL基因家族在香蕉果實品質形成和響應逆境中的作用提供了理論依據。