摘 要: 磷脂酶C(Phospholipase C, PLC)是磷脂代謝中的主要水解酶之一,在植物生長發(fā)育和脅迫響應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起重要作用。本研究從茄子基因組中鑒定出9 個PLC基因,分布在6 條染色體上,可分為兩個亞家族,分別命名為SmPI-PLC1~SmPI-PLC6 和SmNPC1~SmNPC3,同亞族的PLC 成員在基因結(jié)構(gòu)和保守結(jié)構(gòu)域上表現(xiàn)出一定的相似性;SmPLC啟動子中存在多個響應(yīng)逆境、光形態(tài)建成和激素信號的順式作用元件;茄子的4 條染色體與擬南芥3 條染色體存在共線性,5 條染色體與番茄4 條染色體存在共線性。茄子組織特性分析表明,SmNPC2 在其種子、根和葉中的表達量均高于莖、花和果實;與處理0 d 相比,隨低磷脅迫時間延長,茄子幼苗根中SmNPC2 表達量呈先升高后降低趨勢,處理后1 d,其表達量升高3.22 倍,差異顯著;添加外源生長素后,其表達量與處理0 d 時無顯著差異。綜上,本研究從全基因組水平鑒定和分析了茄子PLC基因家族,為深入研究其功能及解析低磷脅迫下的作用機制提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 茄子;PLC基因家族;全基因組鑒定;低磷;外源生長素
中圖法分類號: S641.1 文獻標識碼: A 文章編號: 1000-2324(2024)04-0548-09
生物膜是植物感知大量刺激的重要部位,主要由磷脂組成,磷脂作為關(guān)鍵的信號可以響應(yīng)植物生長發(fā)育和各種環(huán)境脅迫[1-4]。磷脂酶是介導(dǎo)膜脂重塑的主要酶,能夠催化磷脂分解并產(chǎn)生多種可作為第二信使的脂質(zhì)衍生物[5]。其中,磷脂酶C作為真核生物中的脂質(zhì)修飾酶,能夠催化磷脂水解,被認為是一種重要的脂質(zhì)水解酶[6]。研究表明,磷脂酶C可以水解磷脂酰肌醇頭部的磷酸二酯鍵產(chǎn)生甘油二酯(diacylglycerol, DAG)和三磷酸肌醇(inositol triphosphate, IP3)[7],水解產(chǎn)生的DAG 不僅可作為硫脂、磷脂、糖脂生物合成的骨架,還可作為脂質(zhì)第二信使進行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[8]。根據(jù)水解底物的不同,磷脂酶C 可進一步細分為磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C(phosphoinositide-specific PLC, PI-PLC)和非特異性磷脂酶C(phosphatidylcholine-PLC/nonspecificphospholipase C, PC-PLC/NPC)[9-10]。PIPLC是肌醇磷脂信號系統(tǒng)中的關(guān)鍵酶之一,以Ca2+依賴性方式特異性地水解磷酸肌醇。而NPC的活性獨立于Ca2+,作用于常見的膜磷脂如磷脂酰膽堿(phosphocholine, PC)和磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine, PE)[11,12]。