马铃薯GAUT基因家族的全基因组鉴定及表达分析

牛 娜 刘 震 黄鹏翔,3 朱金勇 李志涛 马文婧 张俊莲,3 白江平,* 刘玉汇,*

1 甘肃农业大学农学院，甘肃兰州 730070；2 甘肃省干旱生境作物学重点实验室 / 甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，甘肃兰州 730070；3 甘肃农业大学园艺学院，甘肃兰州 730070

糖基转移酶家族(glycosyltransferase，GTs)是专门负责催化糖基化反应的酶类，它们将活性糖基从糖基供体转移到糖基受体，并形成糖苷键，产物包括寡糖、多糖、各种复合糖(糖蛋白、糖脂)和多种多样的糖苷化合物(如花色苷、黄酮糖苷、白藜芦醇糖苷等)[1]。根据蛋白氨基酸序列的相似性，GTs被分为100多个亚家族[2]。其中一些家族的结构特征及其功能有被报道。Yin等[3]研究发现，糖基转移酶家族8 (GT8)基因家族的蛋白含有一个Glyco-transf-8结构域(约256个氨基酸)，其中一些GT8基因参与植物细胞壁的生物合成。

半乳糖基转移酶基因(GAUT)属于GT8基因家族，它编码的半乳糖醛酸转移酶(GAUT，alphagalacturonosyltransferase, EC2.4.1.43)与果胶和半纤维素生物合成密切相关[4-5]。Sterling等[6]在拟南芥中共鉴定出15个GAUT家族成员，分为3个分支：GAUT-A(AtGAUT1~AtGAUT7)、GAUT-B (AtGAUT8~AtGAUT11)和GAUT-C (AtGAUT12~AtGAUT15)。Mohnen等[7]研究表明，GAUT1是参与果胶合成的半乳糖醛酸转移酶。GAUT4沉默的番茄植株果实表现出果胶成分的改变，积累的淀粉减少，果胶的数量减少，除其在果胶生物合成中的作用外，GAUT4还干扰了碳的代谢和分配[5]。GAUT13与GAUT14位于高尔基体中，参与了植物的发育过程，例如促进了花粉管壁和营养体细胞壁中果胶和木聚糖的合成[8]。GbGAUT32和GbGAUT04在海岛棉纤维发育过程中发挥着重要作用[9]。然而，GAUT基因在马铃薯中的功能尚不明确。鉴于GAUT基因在植物生……