甘蔗类甜蛋白基因ScTLP2和ScTLP3的生物信息学分析及表达

类甜蛋白(thaumatin-like proteins, TLPs)是一类与作物抵抗真菌病害紧密相关的病程相关蛋白。本研究从课题组前期构建的甘蔗(Saccharum spp.)转录组数据库中筛选获得两个甘蔗类甜蛋白基因(ScTLP2 和ScTLP3)，利用生物学软件对 ScTLP2 和 ScTLP3 基因进行序列特征、结构功能及聚类分析，采用 qRT-PCR 技术，检测 ScTLP2 和 ScTLP3 基因在不同甘蔗组织和黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)胁迫下的表达情况。生物信息学分析显示，ScTLP2 基因全长 1 835 bp，包含 1 个 969 bp 的完整开放读码框，编码 322 个氨基酸；ScTLP3 基因全长 1 259 bp，包含 1 个 765 bp 的完整开放读码框，编码 254 个氨基酸。ScTLP2 和 ScTLP3 编码蛋白均含有 THN 家族的保守结构域和糖苷水解酶家族的 64 结构域(GH64-TLP-SF)，两者分别隶属于 TLPs家族中的遇类和玉类。qRT-PCR 结果表明，ScTLP2 和 ScTLP3 基因在甘蔗中均为组成型表达，其中 ScTLP2基因在蔗叶中的表达量最高，是蔗皮的 11.2 倍，而 ScTLP3 基因在蔗芽中的表达量最高，是蔗皮的 45.3 倍。受黑穗病菌侵染后，ScTLP2 基因在甘蔗抗黑穗病品种‘崖城 05-179’中上调表达，而在感黑穗病品种‘ROC22’中无明显变化；相反的，ScTLP3 基因表达量在‘崖城 05-179’中无明显变化，在‘ROC22’中上调表达。以上结果为深入研究甘蔗 ScTLP 家族基因的结构和功能积累了基础资料。