凤梨薄荷SDR基因家族全基因组鉴定及表达分析

　　 摘要： 目的 短链脱氢酶/还原酶（SDR）属于NADPH依赖性氧化还原酶超家族，是植物代谢研究中重要的基因家族

　　

摘要：

目的 短链脱氢酶/还原酶（SDR）属于NADPH依赖性氧化还原酶超家族，是植物代谢研究中重要的基因家族。对凤梨薄荷（Mentha suaveolens ‘Variegata’）中SDR基因家族进行全基因组鉴定和分析，为解析SDR基因功能与薄荷醇生物合成研究提供理论依据。 方法 基于凤梨薄荷单倍型基因组数据，利用生物信息学方法鉴定凤梨薄荷SDR基因家族，并进行理化特性、保守基序、染色体定位等分析，结合转录联合代谢组数据将SDR基因与薄荷醇合成途径上重要基因及化合物进行共表达分析，以及RT-qPCR分析与单萜类化合物强烈正相关的MsSDR基因表达模式。 结果 共鉴定出142个MsSDRs基因不均匀分布在12条染色体上，编码232-765个氨基酸。系统发育分析将MsSDRs蛋白分为5种类型：经典型（C）、延伸型（E）、非经典型（A）、发散型（D）以及未知型（U）。此外，MsSDRs的启动子序列分析识别出与光响应和胁迫反应相关的顺式作用元件。基因表达图谱显示超过一半MsSDRs至少在一个组织中表达。共表达分析发现32个SDR基因与单萜类化合物呈现较强相关性，RT-qPCR结果与RNA-Seq数据趋势基本一致。 结论 对凤梨薄荷SDR基因家族的全面分析发现142个MsSDRs基因参与了凤梨薄荷生长发育的多个阶段，多个MsSDRs基因与薄荷醇生物合成途径上的单萜类化合物相关，推测其可能参与薄荷醇的生物合成。