Page 106 - 《广西植物》2026年第3期
P. 106
4 8 2 广 西 植 物 46 卷
1.8 RNA ̄seq 分析 MoTPS 基因的组织表达模式 MoTPS 家族的 47 个成员分布在 10 条染色体上ꎬ
基于厚朴根、茎、叶、果实及不同时期花的转录 其中有 23 个基因定位到 17 号条染色上ꎬ 8 个成
组数据 ( GenBank: PRJNA752832、 PRJNA752923) 员未定位到染色体上ꎬ这些基因未定位到染色体
(Yin et al.ꎬ 2021)ꎬ对转录组数据进行有参分析ꎬ得 上的原因可能是基因为重复序列ꎬ如转座子、串联
到每个转录本的每千个碱基的转录每百万映射读 重复 序 列ꎬ 导 致 基 因 难 以 准 确 定 位 ( Treangen &
取的片段(Fragments Per Kilobase of exon model per Salzbergꎬ 2011)ꎮ 在 2、3、12、16、17 号染色体上存
Million mapped fragmentsꎬ FPKM)值ꎬ基于该值使用 在基因 簇ꎬ 形 成 基 因 簇 的 MoTPS 基 因 存 在 串 联
TBtools 绘制 MoTPS 在厚朴不同部位及不同花期中 重复ꎮ
的表达量热图ꎮ 2.3 MoTPS 家族成员的系统进化树构建
1.9 qRT ̄PCR 分析 MoTPS 在不同时期厚朴花中 为了阐明厚朴 MoTPS 蛋白的进化关系ꎬ构建
的表达量
了拟南芥、望春花和厚朴 3 个物种共 191 个 TPS
选取 6 个在盛花期中 表 达 量 高 的 基 因 进 行
蛋白的系统发育树ꎬ结果( 图 3) 显示ꎬ厚朴 MoTPS
qRT ̄PCR 验 证ꎬ6 个 基 因 为 MoTPS42、 MoTPS41、
家族可分为 TPS ̄a、TPS ̄b、TPS ̄c、TPS ̄e / f、TPS ̄g 5
MoTPS40、 MoTPS43、 MoTPS24、 MoTPS13ꎬ 以 初 花
个亚家族ꎬ其中 TPS ̄a 亚家族所包含的 MoTPS 最
期、展瓣期、盛花期的厚朴花 cDNA 为模板ꎬ参考周
多ꎬ有 32 个ꎬ占总数的 58.18%ꎬ其次为 TPS ̄b 亚家
罗静(2023)的实验方法ꎬ以 Actin 为内参基因( 李
族有 15 个ꎬTPS ̄g 亚族有 2 个成员ꎬTPS ̄c 亚族有
永宁 等ꎬ2023)ꎬ 使 用 Primer Premier 5 软 件 设 计
1 个成员ꎬTPS ̄e / f 家族有 5 个成员ꎮ 未定位到染
TM
qRT ̄PCR 特异性引物( 表 1)ꎮ 采用 SsoFast Eva
色 体 上 的 MoTPS48、 MoTPS49、 MoTPS50、
Green Su ̄peremix(Bio ̄Radꎬ USA)进行定量表达检
MoTPS51、MoTPS53、MoTPS54 和 MoTPS55 均属于
-△△Ct 方法计算基因的相对表达量( 李永宁
测ꎬ用 2
TPS ̄a 亚族ꎬMoTPS52 属于 TPS ̄b 亚族ꎮ
等ꎬ2023)ꎮ
2.4 MoTPS 家族成员的保守基序、结构域及基因
结构分析
2 结果与分析
对 MoTPS 的保守基序、结构域和基因结构进
2.1 MoTPS 基因家族成员的鉴定和蛋白理化性质 行分析ꎬ结果如图 4 所示ꎮ 保守基序分析( 图 4:
A)发现ꎬMoTPS1-MoTPS55 蛋白中保守基序的数
以拟 南 芥 和 水 稻 TPS 蛋 白 为 参 考ꎬ 通 过
量在 3 ~ 18 个之间且大多基序为 5 个亚家族所共
BLASTP 和 HMMERꎬ在厚朴全基因组中共鉴定到
55 个 MoTPS 家族成员ꎬ根据它们在染色体上的位 有ꎬ如 Motif 3、Motif 2 和 Motif 5 等是 55 个 MoTPS
蛋白中的常见基序ꎬ表明这些基序在 MoTPS 中较
置分布( 王月雪等ꎬ2025)ꎬ依次命名为 MoTPS1 -
保守ꎬ而 Motif 19 只存在于 TPS ̄c 和 TPS ̄e / f 亚家
MoTPS55ꎮ 理化性质分析结果( 表 2) 表明ꎬMoTPS
族中ꎬMotif 20 只存在于 TPS ̄c 亚家族中ꎮ 基因结
的 氨 基 酸 数 为 111 ~ 796 aaꎬ 氨 基 酸 数 平 均 为
439.49 aaꎬ最大的为 MoTPS1ꎮ 蛋白相对分子质量 构域分析( 图 4:B) 表明ꎬMoTPS 均只包含 1 个保
为12 723.02 ~ 90 454.60 Daꎬ平均相对分子质量为 守结构域ꎬ其中包含基因数目最多的结构域为萜
烯环化酶ꎬ有 29 个 MoTPS 成员ꎬ其次为反式异戊
50 625.36 Daꎬ等电点为 4.68 ~ 8.99ꎬ平均为 5.82ꎬ
烯基磷酸合酶和Ⅰ类萜烯环化酶超家族ꎬ有 12 个
其中 48 个成员为酸性蛋白ꎬ7 个成员为碱性蛋白ꎮ
不稳定系数为 23.06 ~ 53.39ꎬ其中有 26 个蛋白为 MoTPS 成员ꎬ除此之外ꎬ有 4 个 MoTPS 成员的结构
稳定蛋白ꎬ29 个蛋白不稳定系数大于 40ꎬ为不稳 域为萜烯合成酶ꎮ 对 MoTPS 基因结构进行分析
定蛋白ꎬ脂肪系数为 76.21 ~ 117.75ꎬMoTPS 家族的 (图 4:C)发现ꎬMoTPS 的内含子数目在 1 ~ 11 个之
55 个成员中ꎬ有 52 个成员为亲水蛋白ꎬMoTPS2、 间ꎬ其 中 MoTPS31、 MoTPS36、 MoTPS45、 MoTPS21
MoTPS31 和 MoTPS40 为疏水蛋白ꎮ 和 MoTPS50 仅有 1 个内含子ꎬ大多数 MoTPS 含有
2.2 MoTPS 基因家族成员的染色体定位 6 个 内 含 子ꎬ MoTPS1、 MoTPS44、 MoTPS12 和
通过厚朴基因组注释ꎬ绘制 MoTPS 基因家族 MoTPS13 含有 11 个内含子且 MoTPS 的外显子长
成员 的 染 色 体 定 位 图 谱ꎬ 结 果 ( 图 2) 显 示 厚 朴 度也存在差异ꎮ

