楸树COMT家族基因研究获得重要进展

时间:2019-06-05 来源:重点实验室 作者:重点实验室


      近日,林木遗传育种国家重点实验室珍贵树种遗传改良研究组在全基因组水平上解析了楸树COMT家族基因的表达特性和潜在功能。

      咖啡酸甲基转移酶(Caffeic acid O-methyltransferase,COMT)是木质素合成途径中重要的酶,与植物细胞壁木质素G/S相关,并且其功能可能影响木材最终材性。通过在楸树全基因组水平上比对COMT家族基因特有的保守结构域及拟南芥、毛果杨中已鉴定出来的COMT家族基因的序列,筛选出可能的楸树COMT(CbuCOMT)家族基因,随后利用InterProScan和SMART进行一步筛选,最终获得23个COMT家族基因。与毛果杨、拟南芥、玉米中鉴定出的COMT家族基因进行进化树分析,发现23个CbuCOMT主要分为三组。启动子区域顺式作用元件分析发现CbuCOMT家族基因主要受到生长、发育相关的作用因子调节。CbuCOMT4、5、9、10、12、17和23在楸树的木质部中特异表达,表明这些基因的表达可能与楸树木质部细胞木质素合成相关。研究发现CbuCOMT23在楸树的应拉木中下调表达,并且在对应木中上调表达,与木质素在应拉木中木含量下降、在对应木中含量上升的变化趋势相一致。

       研究结果在线发表在Peer J(文章链接:https://peerj.com/articles/6520/)。助理研究员卢楠博士为第一作者,王军辉研究员和麻文俊助理研究员为共同通讯作者。该研究工作得到了林业公益性行业科研专项经费项目(201404101)的资助。
 

楸树、拟南芥、毛果杨、玉米COMT家族基因进化树分析


23个楸树COMT家族基因进化树及外显子-内含子结构分析