茶树SMAS基因家族的鉴定及互作分析

Identification and Interaction Analysis of SMAS Gene Family in Tea Plant(Camellia sinensis)

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摘要S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthase,SAMS)是催化甲硫氨酸和ATP合成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的唯一酶,研究表明SAMS参与木质素的生物合成.本研究对'黄棪'茶树(Camellia sinensis)中鉴定的SAMS基因家族,进行表达模式及蛋白互作网络分析,挖掘可能参与木质素合成的CsSAMS候选基因.以'黄棪'茶树基因组为参考基因组,通过生物信息学鉴定CsSAMS基因家族成员,并分析其蛋白理化性质、系统进化树、染色体定位、基因结构、蛋白结构、表达模式,通过酵母双杂交技术(Y2H)研究其蛋白互作网络,通过紫外分光光度计方法对'黄棪''铁观音''金观音''福鼎大毫茶'一芽二叶部位的木质素含量进行测定.生物信息学分析结果表明,'黄棪'茶树中共鉴定到4个CsSAMS家族成员,其编码氨基酸个数为345-519,等电点为6.12-6.47.亚细胞定位预测结果表明,CsSAMS1定位于叶绿体,CsSAMS2、CsSAMS3定位于细胞质,CsSAMS4定位于细胞骨架.通过对不同茶树品种的CsSAMS表达量和木质素含量检测发现,CsSAMS2、CsSAMS3、CsSAMS4可能潜在调控木质素的含量,另外酵母双杂交结果表明,CsSAMS4可以与自身形成同源二聚体.本研究鉴定并分析了 4个CsSAMS成员的理化性质并预测其功能,明确了不同组织部位和氮、氟处理下CsSAMS基因的表达模式,以及CsSA4MS对木质素合成过程的潜在参与作用.