在甜橙（Citrus sinensis L.）中，针对Penicillium digitatum感染，对咖啡酸O-甲基转移酶基因家族进行全基因组鉴定、特征分析及表达谱分析

《BMC Plant Biology》：Genome-wide identification, characterization, and expression profile analysis of the caffeic acid O-methyltransferases gene family in sweet orange (Citrus sinensis L.) in response to Penicillium digitatum infection

COMT基因家族在甜橙抗白粉病中的作用研究：基于基因组分析鉴定39个CsCOMT基因，系统发育和结构分析揭示五亚类特征，染色体分布以5号为最多。13个基因富集苯丙烷代谢通路，29个与68个miRNA存在靶向关系，感染时14个基因表达上调，CsCOMT23/25/26显著差异表达，表明该家族在植物抗病中起关键调控作用。

　　

摘要

咖啡酸O-甲基转移酶（COMTs）是苯丙素途径中的关键甲基化酶，在植物抵御各种环境胁迫的过程中发挥着重要作用。迄今为止，已经研究了大量的植物COMT基因家族。甜橙（Citrus sinensis L.），作为主要的栽培橙子品种，占全球橙子产量的80%以上。然而，Penicillium digitatum的高发病率感染给甜橙产业造成了巨大的经济损失。COMTs是一个已知的主要抗病基因家族，可能参与相关的防御反应。尽管如此，关于甜橙中COMT基因家族的综合性研究仍然不足。本研究从甜橙基因组（v3.0）中鉴定出了COMT基因，并对该基因家族进行了全面分析，包括系统发育分析、基因结构、启动子顺式作用元件以及染色体定位。利用我们研究组的实验数据，分析了受P. digitatum感染的甜橙果实中COMT基因的表达模式。本研究从甜橙基因组（v3.0）中鉴定出39个COMT基因，并根据系统发育和基因结构将其分为五个亚家族。启动子区域含有丰富的响应植物激素和胁迫的顺式作用元件。这些基因在九条染色体上分布不均，其中染色体5上的基因数量最多。13个CsCOMTs基因富集在苯丙素生物合成途径中。29个CsCOMTs基因与68个甜橙miRNA存在潜在的靶标关系。14个CsCOMTs基因在P. digitatum感染期间表达上调，其中CsCOMT23、CsCOMT25和CsCOMT26等基因的表达差异显著。这表明CsCOMT基因家族在甜橙抵御P. digitatum的过程中起着关键作用。本研究首次提供了甜橙CsCOMT基因家族的全面框架，揭示了CsCOMT23、CsCOMT25和CsCOMT26等基因参与了甜橙对P. digitatum感染的响应。这些发现为进一步研究甜橙CsCOMTs在生物胁迫下的生物学功能奠定了基础。