石榴种皮发育相关PIN基因的鉴定与表达分析
李明霞1
赵浩宇1
邓波2
黎积誉1
曹榛1
汪敏1
黄钰涵1
刘春燕1
秦改花1
1.安徽农业大学林学与园林学院,合肥 2300012.农业农村部园艺作物种质创制与利用重点实验室(部省共建)·园艺作物种质资源创制与高效栽培安徽省重点实验
摘要：[目的]了解生长素极性转运蛋白PIN编码的基因在石榴基因组中的分布,分析其系统发育关系和组织表达特性,并探究外源生长素对PIN在籽粒发育过程中的表达特征及其对籽粒发育的影响,筛选石榴种皮发育相关的PIN基因.[方法]通过生物信息学方法鉴定出石榴PIN家族成员,并对其进行理化性质分析、启动子顺式作用元件预测、进化树构建和组织表达特性分析.通过荧光定量分析候选PIN基因响应外源生长素的表达模式,同时测定外源NAA处理后果实及籽粒形态指标、内种皮中PgrPIN基因的相对表达水平.[结果]从石榴全基因组中共鉴定到15个PIN家族成员,包括7个经典型和8个非经典型,其编码氨基酸数量为267～667个,蛋白质分子质量范围为29.62～74.79 kDa,等电点在6.29～9.80之间,大多数成员在质膜上发挥作用.石榴PIN基因启动子中存在大量的激素响应元件、光响应元件和胁迫响应元件.利用转录组数据分析了PgrPINs基因在石榴不同组织、不同发育时期的表达情况,筛选出了5个参与石榴种皮发育的候选基因,其中PgrPIN1、PgrPIN3、PgrPIN5和PgrPIN14可响应外源生长素.外源NAA处理授粉后15 d的幼果可促进果实发育,并显著促进发育后期PgrPIN1、PgrPIN5和PgrPIN14基因的表达.果实发育过程中PgrPIN1的表达量变化与内、外种皮大小,籽粒和果实大小呈显著正相关,与籽粒硬度呈显著正相关.[结论]石榴全基因组中共鉴定到15个PIN家族成员,其中PgrPIN1是参与石榴籽粒、果实大小发育以及籽粒硬度形成的重要候选基因,为研究石榴种皮发育调控机制提供了基因资源和理论基础.
关键词：石榴PIN种皮发育籽粒硬度
分类号：S665.4(果树园艺)
资助基金：安徽省自然科学基金项目(2308085MC95)安徽省果树产业技术体系(AHCYTX-10)
论文发表日期：2025-12-31
在线出版日期：2026-01-09（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 2814-2827 )
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