葡萄藤中七种氯离子通道的鉴定、表达及其潜在功能分析

《Protoplasma》：Identification, expression and potential functional analyses of the seven chloride channels in grapevine

葡萄VvCLC基因家族研究鉴定其7个成员，解析基因结构、进化关系及在根、茎、叶、果等组织中的表达特征，发现其通过离子转运参与盐胁迫响应、硝酸根/氯离子调控及光信号转导，揭示其在细胞解毒、离子稳态和光合作用中的潜在功能。

　　

摘要

本研究旨在识别和表征葡萄属的基因家族，探讨其基因组结构及功能调控机制，以探究其潜在的生物学功能。通过一系列生物信息学方法，我们系统地鉴定了7个基因成员，分析了它们的基因结构、系统发育关系和表达谱，并通过与的比较分析预测了它们的可能生物学功能。RNA-seq数据以及葡萄植株和培养葡萄细胞中的实验表明，这7个基因在根、茎、树干、叶片和果实中表现出品种和组织特异性的表达模式，这提示其转运活性可能受到发育阶段的转录调控。对基因转录调控相关顺式元件的分析发现，光响应元件最为普遍，表明它们可能在光介导的调控中发挥作用。所有基因成员均对Na⁺有响应，表明它们可能参与盐胁迫耐受性。大多数基因在水胁迫条件下表达下调。基因受到NO₃^-和Cl^-的调控，进一步表明它们可能作为液泡中的硝酸盐/H⁺反向转运蛋白和气孔保卫细胞中的氯离子通道参与这些阴离子的隔离，从而在细胞解毒、离子稳态和光合作用中发挥作用。本研究首次全面表征了葡萄属的基因家族，该家族包含7个在阴离子转运和应激反应中具有不同功能的基因成员。

图形摘要

基因的假定定位示意图