藜麦LOC110717159基因克隆、生物信息学分析及其在拟南芥过表达分析

　　摘要： ?糖基水解酶家族在调控植物籽粒大小方面起关键作用。本研究通过克隆藜麦(Chenopodium quinoa)糖基水解酶家族LOC110717159基因，并通过生物信息学、表达模式分析和拟南芥异源表达实验，解析其在籽粒充实过程中的生物学功能。生物信息学分析表明，大、小粒藜麦种质LOC110717159编码序列全长为1 023 bp，编码339个氨基酸，存在1个碱基差异；其启动子区 (~2 000 bp)含有119个顺式作用元件，包括3个激素响应元件(茉莉酸甲酯、水杨酸、赤霉酸)。系统进化分析显示，该基因与甜菜(Beta vulgaris)、菠菜(Spinacia oleracea)、苋(Amaranthus tricolor)亲缘关系较近。qRT-PCR分析表明，灌浆21天时，LOC110717159在大粒藜麦种质的籽粒中高表达。拟南芥过表达株系的千粒重显著低于野生型(P < 0.05)，但粒长和粒宽无显著差异。单倍型分析发现，LOC110717159编码序列在17个藜麦种质中存在差异，62.5%的千粒重大于4.0 g的种质与大粒藜麦种质碱基一致，而77.8%的千粒重小于3.0 g的种质与小粒藜麦种质碱基一致。综上，LOC110717159可能负调控藜麦籽粒充实过程。