基于全基因组鉴定与分析猕猴桃SUS和SPS基因家族

2022年4月26日，植物科学领域SCI期刊BMC Plant Biology（中科院二区，IF_实时: 5.065）在线发表了题目为“Genome-wide identification and expression profiling analysis of sucrose synthase (SUS) and sucrose phosphate synthase (SPS) genes family in Actinidia chinensis and A. eriantha”的研究论文，江西农业大学林学院森林培育重点实验室廖光联博士为论文第一作者，二级教授徐小彪为论文通讯作者。

蔗糖合酶(SUS)是植物中常见的一种糖基转移酶，蔗糖磷酸合酶(SPS)则是高等植物中调控蔗糖合成的关键酶之一，二者在蔗糖代谢中发挥着不可替代的作用。然而，关于猕猴桃上SPS和SUS基因家族及其进化和功能特性的信息却十分有限。该论文根据拟南芥的SPS和SUS蛋白保守结构域，在中华猕猴桃‘红阳’和毛花猕猴桃‘华特’基因组上进行比对，在中华猕猴桃‘红阳’上发现了6个SPS基因和6个SUS基因，在毛花猕猴桃‘华特’基因组上发现了3个SPS基因和6个SUS基因。所有基因家族成员都含有相似的独特保守结构域，其中在AcSUS2上发现了新的CDC50保守结构域。大多数SUS和SPS蛋白是亲水的，脂溶性酶，定位在细胞质中。SPS和SUS蛋白的三级结构表明，SPS中存在许多三级结构，而SUS中存在“风车型”和“蜘蛛型”两种三级结构。采用邻接法建立了系统发育树，可将SPS和SUS基因家族的成员分为三个亚群。具有相似的内含子、保守基序和磷酸化位点数量的基因优先聚为一类。基因共线性分析结果表明，SPS和SUS是通过在其自身的家族成员之间的复制而形成的。对基因在不同发育时期的表达量进行检测，发现AcSPS1、AcSPS2、AcSPS4、AcSPS5、AcSUS5、AcSUS6、AeSPS3、AeSUS3和AeSUS4是调控果实生长阶段猕猴桃蔗糖合成和积累的重要基因。

   多物种SPS及SUS家族进化树分析。At：拟南芥；Ac：中华猕猴桃；Ae：毛花猕猴桃；Md：苹果；Pbr：梨。

    中华猕猴桃(a)及毛花猕猴桃(b)上SUS和SPS基因家族的共线性分析。中华猕猴桃和拟南芥间SUS和SPS基因家族的共线性分析(c)，毛花猕猴桃和拟南芥间SUS和SPS基因家族的共线性分析(d).

    全文链接：https://doi.org/10.1186/s12870-022-03603-y（Liao, G., Li, Y., Wang, H., et al. 2022. Genome-wide identification and expression profiling analysis of sucrose synthase (SUS) and sucrose phosphate synthase (SPS) genes family in Actinidia chinensis and A. eriantha. BMC Plant Biology, 22, 215.）。