茄科物种全基因组抗病基因鉴定及其进化分析

第46卷第6期2023年11月河北农业大学学报JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITYVol.46 No.6Nov.2023高代自交系茄子CR耐低温生理特性及转录组学分析宋 雪，李 冰，张敬敬，高秀瑞，潘秀清，武彦荣（河北省农林科学院 经济作物研究所，河北 石家庄 050051）摘要：低温是影响我国广大茄子产区春茄子生长的主要因素之一，筛选性状优异的耐低温茄子自交系可为培育抗逆品种提供可靠的育种材料。

本研究以高代自交系NCR品种为对照，研究高代自交系茄子CR的耐低温生理特性，并采用高通量测序技术筛选CR和NCR 2个品种在低温胁迫下的差异表达基因。

低温处理1 d后对照品种NCR即出现萎焉，CR品种低温处理6 d后出现萎焉，且冷害指数仅为对照品种的十分之一。

低温处理对CR品种的电解质渗透影响不大，而NCR品种低温处理6 d后电解质渗透增加了72.72%。

低温处理2个品种丙二醛含量都增加，但CR品种增加的水平低于对照NCR品种。

转录组学分析发现80个在高代自交系CR中特异性表达的基因，GO及KEGG分析表明这些基因涉及脱水反应、植物抗氧化系统、染色体或染色质复制和重塑、蛋白泛素降解和信号转导途径，说明高代自交系CR的耐低温特性与基因的特异性表达有关。

关 键 词：茄子；低温；转录组分析；差异表达基因中图分类号：S641.1开放科学（资源服务）标识码（OSID）：文献标志码：AIdentificantion of low temperature tolerance and transcriptomeanalysis of the high generation inbred eggplant CRSONG Xue, LI Bing, ZHANG Jingjing, GAO Xiurui, PAN Xiuqing, WU Yanrong(Institute of Cash Crops, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050051, China) Abstract: Low temperature is one of the main factors affecting the growth of spring eggplant in the productionareas in our country. Screening the high generation inbred eggplant with low temperature tolerance will providereliable materials for breeding stress-resistant varieties. This study identified the low temperature tolerance ofeggplant inbred lines CR with inbred line NCR as the control. RNA-seq was conducted to screen differentiallyexpressed genes in CR compared with NCR. The results showed that NCR plants became wilted at 1 day postlow-temperature treatment, while the CR plants became wilted at 6 days post low-temperature treatment. Lowtemperature treatment shed little effect on electrolyte permeation of CR, but the electrolyte permeation increasedby 72.72% in NCR plants at 6 days post low-temperature treatment. The malondialdehyde (MDA) content of bothcultivars increased under low temperature treatment, and CR cultivars displayed lower MDA content than thatof NCR. In the RNA-seq analysis, 80 differentially expressed genes were specifically found in CR. Those geneswere classified into dehydration response, plant antioxidant system, chromosome or chromatin replication and收稿日期：2023-05-19基金项目： 河北省省级科技计划资助项目-果菜类蔬菜现代种业科技创新团队（21326309D）；河北省农林科学院现代农业科技创新专项课题资助（2022KJCXZX-JZS-2）；河北省农林科学院基本科研业务费项目（2021050202）.第一作者：宋 雪（1986—），女，河北石家庄人，助理研究员，从事蔬菜栽培技术、遗传育种及分子生物学研究.E-mail：****************通信作者：武彦荣（1968—），女，河北井陉人，研究员，从事西甜瓜和茄子育种、栽培及推广研究.E-mail：********************本刊网址：文章编号：1000-1573(2023)06-0066-08DOI：10.13320/ki.jauh.2023.009467第6期经济作物研究所瓜类课题组保存的自交系CR 和NCR 。

2023年第18期现代园艺茄科植物转录因子MYB基因家族研究现状江舟，韩丽君（云南中医药大学，云南昆明650500）摘要:植物转录因子myb是一种DNA结合蛋白，最常出现在植物类型中，也是植物中覆盖面积最广的转录因子家族，和真核基因启动子区域特异性相互作用，是通过彼此间相互作用调控基因表达的一种转录因子。

实践证明，转录因子MYB基因家族成员积极参与茄科植物生长发育过程，目前已成为茄科植物的重要成员。

主要分析前人的研究成果，如归纳MYB转录因子的结构特征、生物学特性、调控机制等，结合国内外相关研究进展，全面分析茄科植物转录因子MYB基因家族的研究现状。

关键词:茄科植物；MYB；转录因子植物在生长发育过程中经常遭受各种逆境影响，如低温、盐渍、强光、干旱等环境，产生多样化特有基因表达模式，用来抵御各种不良环境。

转录因子是通过特异性方式和基因端上游的特定因子结合，是最典型的调节蛋白，具有特殊结构，能调控基因表达，对基因表达效应具有较强的抑制作用。

同时，MYB基因家族作为一个特殊的转录因子家族，在涉及到各种植物类型，其功能趋于多样化，和植物生长发育有必然联系，在大多数MYB 转录因子结构中都有保守的MYB结构域。

研究表明，真核生物基因表达关键因子是不同逆境相关基因启动子中顺式因子和转录因子的协同作用，MYB转录因子通过和这些顺式因子专一性结合，进而调控植物生长发育的应答机制，让其能正常生理代谢，从而限制基因的转录过程[1]。

作为蔬菜作物中最重要种类，茄科植物经济价值仅次于本科和豆科植物，有约3000种植物，如土豆、西红柿、辣椒、茄子、枸杞、烟草、碧冬茄等。

茄科植物类型多种多样，且物种内表型存在严重差异性，但茄科植物在基因组水平基本相同，在这里能明确看到其存在明显反差，能将其少数作物作为一种模式作物，植物能适应复杂环境的生活条件，研究植物中存在遗传变异现象。

随着基因组学和生物信息学的不断发展，MYB转录因子的分离、克隆和功能的研究，已逐渐成为人们关注的热点[2]。

沈梦姣，侯海敏，赵　宏，等．茄科作物常见病害早期检测技术的研究进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（９）：１７－２５．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．０９．００３茄科作物常见病害早期检测技术的研究进展沈梦姣１，侯海敏１，赵　宏２，张楷文１，张　艳１（１．贵阳学院农产品无损检测工程研究中心，贵州贵阳５５０００５；２．贵州省贵阳市蔬菜技术推广站，贵州贵阳５５０００７） 摘要：以番茄、马铃薯、烟草为主的茄科作物在全球经济作物中占据重要地位。

然而，茄科作物在生长过程中易受早疫病、晚疫病等多种病害侵染，病害的发病率高且危害范围广，严重制约了其生产发展的稳定性。

利用实时、快速、无损的检测技术在茄科作物病害显症之前进行早期诊断，可以显著降低产量损失、提高质量，对科学指导生产具有重要意义。

本文首先对茄科作物的常见病害的类型、病原菌、主要危害作物及发病症状进行概述，给出对应的病害典型图片；再简单介绍作物病害的传统检测技术，并与新型检测技术作对比分析，总结优缺点；接着系统阐述如可见光图像识别技术、红外热成像技术及高光谱成像技术等新型检测技术的基本原理与相关研究进展及其应用局限。

其中，重点介绍高光谱成像技术用于作物病害检测的原理机制和常规检测流程，综述其应用于茄科作物病害早期检测的国内外研究进展，总结列出了部分茄科作物病害研究的重要检测波段；最后，指出了目前试验方法存在的不足并探讨了未来研究发展的方向。

关键词：茄科作物；常见病害；早期检测技术；高光谱成像；红外热成像 中图分类号：Ｓ１２７；ＴＰ３９１．４１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０２３）０９－００１７－０８收稿日期：２０２２－０６－２８基金项目：国家自然科学基金（编号：６２１４１５０１）；贵阳学院科研资金（编号：ＧＹＵ－ＫＹ－［２０２２］）。

作者简介：沈梦姣（１９９８—），女，安徽池州人，硕士研究生，主要从事作物病害的早期无损检测方面的研究。

烟草DGAT基因家族全基因组鉴定与分析作者：牛永志王国平郑昀晔马文广来源：《中国烟草科学》2020年第01期摘要：二酰甘油酰基转移酶（DGAT）是三酰甘油合成的关键酶和唯一限速酶。

在烟草中鉴定DGAT 基因对于研究油脂代谢途径和创造具有附加值的新型油料作物具有重要意义。

本研究从烟草基因组鉴定DGAT 家族基因，并对序列特性、基因结构、亚细胞定位、进化模式、表达模式等进行分析。

结果表明，共获得25 个烟草DGAT 家族蛋白，其平均氨基酸长度为485，大部分为碱性蛋白和亲水性蛋白，有13 个DGAT 蛋白定位到8 条连锁群上;有16 个蛋白定位到内质网，6 个定位叶绿体，3 个定位到胞外;烟草DGAT 蛋白包含典型的WS_DGAT 结构域和LPLAT 结构域;系统发育树将DGAT 家族分为DGAT1、DGAT2、DGAT3 和WSD 等4 个类群，但烟草DGAT 仅划分到DGAT2 和WSD 两个类群;不同烟草DGAT基因的时空表达特性有所差异，并表现出一定的组织特异性，主要集中在衰老叶片和花器官中大量表达。

关键词：基因家族;DGAT;烟草;生物信息植物油脂不仅可作为细胞膜组成的脂肪酸供体，还可以以三酰甘油（Triacylglycerol，TAG）的形式存贮，作为真核生物主要的能量来源，对植物生长发育具有重要作用[1]。

同时，植物油含有丰富的不饱和脂肪酸，是人类健康饮食的重要物质。

植物油脂经甲基化处理后也可作为一种可再生生物柴油，在替代石油燃料方面具有潜在价值[2]。

因此，了解油脂的生物合成也将有助于创造具有附加值的新型油料作物。

三酰甘油是油脂贮藏的一种主要形式。

虽然在不同的器官和组织中，三酰甘油的生物合成存在多种途径[3]，但最经典的还是三磷酸甘油途径（Kennedy途径）[4]。

在该途径中，二酰甘油酰基转移酶（Diacylglycerol acyltransferase， DGAT）催化最后一步反应，将二酰甘油转化为三酰甘油，是影响三酰甘油含量的关键酶，也是唯一的限速酶[5]。

茄子品种资源对黄萎病的抗性鉴定郭堂勋;王益奎;莫贱友;王艳娜;黄穗萍;李其利;唐利华【摘要】[目的]评价茄子品种资源及杂交后代材料对黄萎病的抗病性,为茄子抗病育种提供参考.[方法]收集茄子品种资源材料14份和杂交后代材料24份,应用不同地域的4个病原菌菌株,采用伤根孢子液接种法进行茄子品种资源抗黄萎病性鉴定.[结果]在供试的茄子品种资源中,接种变黑轮枝菌,表现免疫—抗病的材料11份,占总数的78.57％;接种大丽轮枝菌1,表现高抗—抗病的材料5份,占总数的38.46％;接种大丽轮枝菌2,表现抗病的材料1份,占总数的7.69％;接种黑白轮枝菌,表现高抗—抗病的材料3份,占总数的23.08％.在茄子杂交后代材料中,接种大丽轮枝菌2,表现抗病的材料2份;接种黑白轮枝菌,表现高抗—抗病的材料2份.蒜芥茄、南美红茄对4个供试菌株均表现免疫—耐病,栽培茄01对变黑轮枝菌、大丽轮枝菌1、黑白轮枝菌表现抗病—耐病;在供试的杂交后代材料中,未发现免疫材料.[结论]蒜芥茄、南美红茄和栽培茄01对黄萎病抗性较强,可作为抗病育种资源利用.【期刊名称】《南方农业学报》【年(卷),期】2015(046)011【总页数】5页(P1975-1979)【关键词】茄子;品种资源;黄萎病;抗病性【作者】郭堂勋;王益奎;莫贱友;王艳娜;黄穗萍;李其利;唐利华【作者单位】广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室,南宁530007;广西农业科学院蔬菜研究所,南宁530007;广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室,南宁530007;广西大学,南宁530005;广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室,南宁530007;广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室,南宁530007;广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007【正文语种】中文【中图分类】S436.411【研究意义】茄子黄萎病是由轮枝菌（Verticillium）侵染引起的一种土传性病害。

茄⼦3个Aux-IAA基因的克隆及表达分析园艺学报，2015，42 (10)：2049–2058.Acta Horticulturae Sinicadoi：10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0338；http：//www. ahs. ac. cn 2049茄⼦3个Aux/IAA基因的克隆及表达分析张⽴慧1,*，⽥时炳2,*，王志敏1,**，安礼渝1，汤青林1，王永清2，杨洋2，宋明1,**（1西南⼤学园艺园林学院，南⽅⼭地园艺学教育部重点实验室，重庆市蔬菜学重点实验室，重庆 400715；2重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所，重庆 400055）摘要：以茄⼦单性结实品系‘D-7-1’为材料，克隆到3个新的Aux/IAA基因，分别命名为SmIAA3、SmIAA4和SmIAA9，其CDS长度分别为573、564和915 bp，分别编码190、187和304个氨基酸；系统进化树分析表明，3个蛋⽩均属于Aux/IAA家族蛋⽩，与番茄亲缘关系较近，且均具有Aux/IAA家族蛋⽩的DomainⅠ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ保守结构域；其分⼦量分别为21.50、20.95和32.67 kD，理论等电点分别为7.62、6.02和8.57。

实时定量PCR分析表明：SmIAA9基因在单性结实和⾮单性结实品系茄⼦中的表达量差异明显，开花前单性结实品系的表达量显著⾼于⾮单性结实品系，推测其与茄⼦单性结实相关。

关键词：茄⼦；单性结实；Aux/IAA；克隆；⽣物信息学；表达分析中图分类号：S 641.1 ⽂献标志码：A ⽂章编号：0513-353X（2015）10-2049-10Gene Cloning and Expression Analysis of Three Aux/IAA Genes in EggplantZHANG Li-hui1,*，TIAN Shi-bing2,*，WANG Zhi-min1,**，AN Li-yu1，TANG Qing-lin1，WANG Yong-qing2，YANG Yang2，and SONG Ming1,**（1College of Horticulture and Landscape Architecture，Southwest University，Key Laboratory of Horticulture Science for Southern Mountainous Regions，Ministry of Education，Chongqing Key Laboratory of Olericulture，Chongqing 400715，China；2The Institute of Vegetables and Flowers，Chongqing Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 400055，China）Abstract：Three Aux/IAA genes SmIAA3，SmIAA4 and SmIAA9 in eggplant were cloned from parthenocarpic eggplant‘D-7-1’. The full CDS length of SmIAA3，SmIAA4 and SmIAA9 was 573，564 and 915 bp，which encoded three polypeptides of 190，187 and 304 amino acids. The phylogenetic analysis showed that the three proteins belonged to Aux/IAA family proteins and they had the highest similarity with Aux/IAA proteins of tomato. And the three novel proteins contained conserved domainⅠ，Ⅱ，Ⅲ and Ⅳof Aux/IAA family proteins. The molecular weight of the three proteins were 21.50，20.95 and 32.67 kD with isoelectric point 7.62，6.02 and 8.57 respectively. The RT-PCR analysis showed that the expression of SmIAA9 gene was different between parthenocarpic and nonparthenocarpic eggplant. Evidently the parthenocarpic was higher than the nonparthenocarpic before flowering，which indicated that收稿⽇期：2015–06–30；修回⽇期：2015–10–09基⾦项⽬：国家⾃然科学基⾦项⽬（31501756）；国家现代农业产业技术体系建设专项资⾦项⽬（CARS-25-A-06）；中央⾼校基本科研业务费专项（XDJK2014C092）* 共同第⼀作者** 通信作者Author for correspondence（E-mail：minzniwang_555@/doc/0fb03d9887c24028915fc3dd.html ；swausongm@/doc/0fb03d9887c24028915fc3dd.html ）Zhang Li-hui，Tian Shi-bing，Wang Zhi-min，An Li-yu，Tang Qing-lin，Wang Yong-qing，Yang Yang，Song Ming.Gene cloning and expression analysis of three Aux/IAA genes in eggplant. 2050Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (10)：2049–2058. SmIAA9 would be a gene related with parthenocarpy.Key words：eggplant；parthenocarpy；Aux/IAA；cloning；bioinformaticanalysis；expression analysis⽣长素信号转导主要受Aux/IAA、SAUR和GH3等3类基因家族的调控（Ramos et al.，2001），其中Aux/IAA基因家族是⽣长素信号转导通路的重要调节因⼦。

李　倩，盖江涛，白蓓蓓，等．茄科植物中ＨＣＴ基因家族的鉴定及进化和表达分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（１９）：６５－６８．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１９．１９．０１５茄科植物中ＨＣＴ基因家族的鉴定及进化和表达分析李　倩１，２，盖江涛２，白蓓蓓２，叶秀旭２，王　鹏２（１．黑龙江八一农垦大学，黑龙江大庆１６３０００；２．中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所／农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室，海南儋州５７１７３７） 摘要：莽草酸／奎宁酸羟基肉桂酰转移酶（ｓｈｉｋｉｍｉｃａｃｉｄ／ｑｕｉｎｉｃａｃｉｄｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ，简称ＨＣＴ）是辣椒素苯丙烷代谢途径中关键的限速酶，其催化的产物对茄科植物具有重要的生理学意义。

为了探清ＨＣＴ在茄科植物基因组中的状况，重点考察了其在茄科植物基因组中的分布，并利用生物信息学分析的方法，对ＨＣＴ基因进行全面的鉴定，共获得拟南芥、烟草、番茄和辣椒的１３条基因序列。

其次，构建了ＨＣＴ在茄科植物中的系统发育树，并对其进行相关的结构、功能和表达的分析。

结果揭示了茄科植物中ＨＣＴ基因的亲缘关系；ＨＣＴ基因编码的蛋白结构域高度保守，该保守性体现在植物的结构和功能上。

本研究为进一步研究茄科植物中的ＨＣＴ基因的酶学及生理功能提供了基础。

关键词：茄科植物；莽草酸／奎宁酸羟基肉桂酰转移酶；ＨＣＴ基因；辣椒素；进化；表达 中图分类号：Ｓ６４１．３０１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１９）１９－００６５－０３收稿日期：２０１８－０７－０３基金项目：中国热带农业科学院基本科研业务专项（编号：１６３００３２０１８０２３）。

作者简介：李　倩（１９９４—），女，安徽池州人，硕士研究生，研究方向为植物基因组学。

Ｅ－ｍａｉｌ：ａ８２７６８０８３１＠１６３．ｃｏｍ。

通信作者：王　鹏，博士，副研究员，主要从事植物天然产物生物技术、植物基因组学。

茄科植物PAL基因家族的鉴定和序列分析作者：盖江涛陈振玺王鹏来源：《热带作物学报》2015年第03期摘要苯丙氨酸解氨酶（PAL，phenylalanine ammonia-lyase[EC：4.3.1.24]）是植物次生代谢尤其是苯丙烷途径的关键酶，与植物抵抗病原菌入侵密切相关，具有重要的植物生理学意义；其催化产物是辣椒素等植物天然产物的前体。

采用BLASTP方法，依托全基因组数据库，获得了番茄、马铃薯、本氏烟草、辣椒等4种茄科植物及杨树、拟南芥的PAL基因家族成员共27条序列，并对其进行初步的生物信息学分析、理化性质分析及结构分析。

结果表明：在进化过程中，茄科植物烟草、番茄、马铃薯和辣椒的亲缘关系较近，拟南芥、杨树与茄科植物的亲缘关系较远；酸性蛋白质占96.3%，所有蛋白均为亲水性稳定蛋白、有明显跨膜现象、无信号肽；所有PAL亚细胞定位于细胞质中，具有活性位点的蛋白占96.3%。

本研究结果为进一步研究茄科植物中PAL代谢机理提供理论支持。

关键词苯丙氨酸解氨酶；PAL；基因家族；氨基酸；茄科中图分类号 Q949.777.7 文献标识码 AAbstract Phenylalanine ammonialyase（PAL， EC：4. 3. 1. 24）is a critical enzyme in secondary metabolism of plants， which has significant biological relevance and strong ability against bacteria； also， its product provides precursor for plant natural products such as capsaicinoids. In this study， based on the genome database， 27 peptide sequences belonging to phenylalanine ammonialyase gene family were obtained from Lycopersicon esculentum Mill. （syn. Solanum lycopersicum L.）， Solanum tuberosum L.， Nicotiana benthamiana Domin， Capsicum annuum L.， Populus trichocarpa L and Arabidopsis thaliana（L.）Heynh by BLASTP， and analysed by bioinformatics， physico-chemical properties， structural analysis. The analysis showed that tobacco， tomatoes， potatoes and peppers have close genetic relationship， then Arabidopsis thaliana， poplar is further in evolution. Acidic protein is 96.3%. All PAL proteins are located in cytoplasm， hydrophilic， stable， transmembrane， no signal， and 96.3% of the protein has the active site. The anaytical results provide data for the next study of Solanaceae metabolic mechanism.Key words Phenylalanine ammonia-lyase；PAL；Gene family；Amino acid；Solanaceaedoi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.03.005苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL，EC：4.3.1.24）是一种与植物抗病性相关的酶。