园艺学报 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (3): 635-652.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0634
• 遗传育种·种质资源·分子生物学 • 下一篇
收稿日期:2025-12-04
修回日期:2026-02-05
出版日期:2026-03-25
发布日期:2026-03-20
通讯作者:
基金资助:
REN Jiaxuan, ZHANG Fan*(
), WANG Chenbing
Received:2025-12-04
Revised:2026-02-05
Published:2026-03-25
Online:2026-03-20
摘要: 采用生物信息方法对桃SAP基因进行鉴定,明确其结构特征和在逆境缓解后砧木中的表达模式。结果表明,在桃基因组中共鉴定出了11个PpSAP家族成员,分子量为16 268.42 Da(PpSAP3) ~ 31 983.27 Da(PpSAP8),只有3个成员(PpSAP4、PpSAP8和PpSAP9)含有内含子,亚细胞定位预测显示大部分成员定位于细胞核。系统发育树分析发现,PpSAP蛋白可分为ⅠA、ⅠC、ⅡA和ⅡB 4类。PpSAP家族多数成员结构域为A20-AN1,同结构域成员具有相似的Motif分布。顺式作用元件分析表明,PpSAP主要与光、激素和非生物胁迫反应有关。此外,串联重复事件有助于PpSAP基因的扩张。通过GO富集分析鉴定了PpSAP的13个GO ID,蛋白互作网络显示7个成员与4个蛋白存在互作。miRNA互作分析鉴定出175个靶向PpSAP蛋白的miRNA,其中miR172家族与多个成员存在特异性互作。对非生物胁迫缓解后PpSAP在桃砧木(白花山桃、中桃抗砧1号、SH、GF677)和樱桃李砧木(李1、李3、李5、RA)中的表达进行qRT-PCR分析显示,干旱胁迫下,PpSAP4在李3、GF677 + Spd和GF677 + PEG缓解处理后均高表达,PpSAP6在李1 + Spd处理后高表达,PpSAP7、PpSAP8在李3 + PEG及PpSAP9在SH + Spd处理后显著表达。低温胁迫下,PpSAP3在李5 + ALA、RA + ALA、RA + Spd和SH、RA + PEG缓解处理后显著表达,PpSAP4在GF677 + PEG处理后最高表达(1 404.05),PpSAP8在李5、RA的ALA和Spd处理后高表达。盐碱胁迫下,PpSAP1在中桃抗砧1号 + ALA缓解处理后高表达,PpSAP6在李1 + ALA处理下显著表达,而PpSAP9在SH + ALA和GF677 + PEG处理后均显著表达。说明外源缓解物质ALA、Spd和PEG能特异性诱导关键PpSAP的高表达,其调控效果因砧木类型与胁迫环境的不同而存在显著差异。综上,推测PpSAP可能是缓解非生物胁迫的关键基因家族。
任家玄, 张帆, 王晨冰. 桃SAP基因家族鉴定及在非生物胁迫下砧木中的缓解响应[J]. 园艺学报, 2026, 53(3): 635-652.
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| 基因 Gene | 上游引物(5′-3′) Forward primers | 下游引物(5′-3′) Reverse primers |
|---|---|---|
| PpSAP1 | CCCCGAAACTCTAACGCACT | AGATGAGGTTGCTGTGGTGG |
| PpSAP2 | CCAAACAGGTGCGGAACTTG | CCTGAGCAGCACTTCGGTAA |
| PpSAP3 | GGCTGTGGCTTTTATGGCTG | TCCTCTAGCGATGGAACCCA |
| PpSAP4 | ACGCCTTCCTCATCGTTGTT | TCGCTCTTCCCGCATTCTTT |
| PpSAP5 | CAAAGCTCGCTGCATCATCC | CCAGCAGCAACAACAGGTTC |
| PpSAP6 | GTGCCAGGCTCCACAACTAT | TGAGCTGCAAGTCACGGTAG |
| PpSAP7 | GAGAACCCTGAGAAGCGACC | AATCGAACACGCAGTTGTGC |
| PpSAP8 | GATCTGGGTCGGCATTGCTA | GGCACAAAGGGGACAGATGA |
| PpSAP9 | TGGGAGTAGAAACGGGCAAC | CTGCTGGATCACGAAACCCT |
| PpSAP10 | AAGAGGGACCAAGCAGATGC | GCATCTTGACCAGCAGTCCT |
| PpSAP11 | ACCGGGACTTTTGCCTCAAA | AGGAGCAGAGACAGAGGAGG |
| Actin | GATTCCGGTGCCCAGAAGT | CCAGCAGCTTCCATTCCAA |
表1 PpSAP家族成员引物信息
Table 1 Primer information of PpSAP family members
| 基因 Gene | 上游引物(5′-3′) Forward primers | 下游引物(5′-3′) Reverse primers |
|---|---|---|
| PpSAP1 | CCCCGAAACTCTAACGCACT | AGATGAGGTTGCTGTGGTGG |
| PpSAP2 | CCAAACAGGTGCGGAACTTG | CCTGAGCAGCACTTCGGTAA |
| PpSAP3 | GGCTGTGGCTTTTATGGCTG | TCCTCTAGCGATGGAACCCA |
| PpSAP4 | ACGCCTTCCTCATCGTTGTT | TCGCTCTTCCCGCATTCTTT |
| PpSAP5 | CAAAGCTCGCTGCATCATCC | CCAGCAGCAACAACAGGTTC |
| PpSAP6 | GTGCCAGGCTCCACAACTAT | TGAGCTGCAAGTCACGGTAG |
| PpSAP7 | GAGAACCCTGAGAAGCGACC | AATCGAACACGCAGTTGTGC |
| PpSAP8 | GATCTGGGTCGGCATTGCTA | GGCACAAAGGGGACAGATGA |
| PpSAP9 | TGGGAGTAGAAACGGGCAAC | CTGCTGGATCACGAAACCCT |
| PpSAP10 | AAGAGGGACCAAGCAGATGC | GCATCTTGACCAGCAGTCCT |
| PpSAP11 | ACCGGGACTTTTGCCTCAAA | AGGAGCAGAGACAGAGGAGG |
| Actin | GATTCCGGTGCCCAGAAGT | CCAGCAGCTTCCATTCCAA |
| 基因 Gene | 登录号 Gene ID | 氨基酸 数量 No. of Amino acid | 相对分子 质量/Da Molecular weight | 等电点 pI | 锌指结构 Zinc-finger | 内含子数量 No. of introns | 蛋白类型 Protein type | 亚细胞定位 Subcellular localization |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PpSAP1 | Prupe.2G010300.1 | 165 | 18 190.51 | 9.40 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP2 | Prupe.2G010400.1 | 172 | 18 479.00 | 7.95 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 胞外 Extracellular |
| PpSAP3 | Prupe.2G145200.1 | 149 | 16 268.42 | 8.55 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP4 | Prupe.3G278700.1 | 192 | 21 620.69 | 9.01 | AN1-AN1 | 1 | ⅡB | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP5 | Prupe.6G023300.1 | 173 | 18 483.90 | 7.55 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear 胞外 Extracellular |
| PpSAP6 | Prupe.6G127400.1 | 162 | 18 064.56 | 8.81 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP7 | Prupe.6G168300.1 | 168 | 18 831.31 | 8.98 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP8 | Prupe.7G063400.1 | 292 | 31 983.27 | 8.72 | AN1-AN1-C2H2-C2H2 | 1 | ⅡA | 细胞核 Nuclear 胞外 Extracellular |
| PpSAP9 | Prupe.7G063600.1 | 282 | 31 111.58 | 8.58 | AN1-AN1-C2H2-C2H2 | 4 | ⅡA | 胞外 Extracellular |
| PpSAP10 | Prupe.7G068900.1 | 172 | 18 502.89 | 6.79 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear 胞外 Extracellular |
| PpSAP11 | Prupe.7G113400.1 | 183 | 19 561.27 | 7.95 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
表2 桃SAP家族成员基本信息
Table 2 Basic information of peach SAP family members
| 基因 Gene | 登录号 Gene ID | 氨基酸 数量 No. of Amino acid | 相对分子 质量/Da Molecular weight | 等电点 pI | 锌指结构 Zinc-finger | 内含子数量 No. of introns | 蛋白类型 Protein type | 亚细胞定位 Subcellular localization |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PpSAP1 | Prupe.2G010300.1 | 165 | 18 190.51 | 9.40 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP2 | Prupe.2G010400.1 | 172 | 18 479.00 | 7.95 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 胞外 Extracellular |
| PpSAP3 | Prupe.2G145200.1 | 149 | 16 268.42 | 8.55 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP4 | Prupe.3G278700.1 | 192 | 21 620.69 | 9.01 | AN1-AN1 | 1 | ⅡB | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP5 | Prupe.6G023300.1 | 173 | 18 483.90 | 7.55 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear 胞外 Extracellular |
| PpSAP6 | Prupe.6G127400.1 | 162 | 18 064.56 | 8.81 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP7 | Prupe.6G168300.1 | 168 | 18 831.31 | 8.98 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
| PpSAP8 | Prupe.7G063400.1 | 292 | 31 983.27 | 8.72 | AN1-AN1-C2H2-C2H2 | 1 | ⅡA | 细胞核 Nuclear 胞外 Extracellular |
| PpSAP9 | Prupe.7G063600.1 | 282 | 31 111.58 | 8.58 | AN1-AN1-C2H2-C2H2 | 4 | ⅡA | 胞外 Extracellular |
| PpSAP10 | Prupe.7G068900.1 | 172 | 18 502.89 | 6.79 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear 胞外 Extracellular |
| PpSAP11 | Prupe.7G113400.1 | 183 | 19 561.27 | 7.95 | A20-AN1 | 0 | ⅠA | 细胞核 Nuclear |
图3 PpSAP家族成员多序列比对 红框依次代表A20、AN1和C2H2保守结构域
Fig. 3 Multiple sequence alignment of PpSAP family members The red boxes sequentially represent the conserved domains of A20,AN1,and C2H2
图6 PpSAP家族成员之间(A)以及桃与番茄(Sl)、拟南芥(At)、水稻(Os)间(B)SAP基因的共线性
Fig. 6 Synteny analysis of SAP genes among PpSAP family members(A)and between Prunus persica,Solanum lycopersicum (Sl),Arabidopsis thaliana(At),and Oryza sativa(Os)(B)
图9 桃砧木在自然干旱(A)、4 ℃低温(B)和盐碱胁迫(C)后外源物质缓解下的PpSAP表达水平 外源缓解物质分别为清水(对照)、ALA 50 mg · L-1(T1)、Spd 1.0 mmol · L-1(T2)和PEG-6000 100 g · L-1(T3)
Fig. 9 Expression levels of PpSAP in peach rootstocks alleviated by exogenous substances after natural drought(A),4 ℃ low temperature (B),and saline-alkali stress(C) The exogenous alleviative substances were clean water(Control),ALA 50 mg · L-1(T1),Spd 1.0 mmol · L-1(T2),and PEG-6000 100 g · L-1(T3)
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doi: 10.1111/jipb.13538 |
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