近日，山西农业大学棉花研究所粮食和油料作物生物技术团队共同完成了大豆(Glycine max) TPS基因家族的全基因组鉴定及组织表达模式分析，相关研究成果以“Genome-wide identification and tissue expression pattern analysis of TPS gene family in soybean (Glycine max)”为题发表在《Frontiers in Plant Science》（IF=4.1，生物学2区）上。

萜类化合物广泛存在于植物、真菌、细菌和昆虫中，在增强植物抗性方面起着举足轻重的作用。值得注意的是，TPS蛋白参与了许多生物过程，如低温胁迫适应、干旱胁迫适应、盐胁迫适应以及对植物激素和昆虫抗性的响应。虽然在许多作种中发现了TPS基因家族，但对大豆TPS基因家族的全基因组鉴定和生物信息学分析还很缺乏。

本研究利用生物信息学方法对大豆TPS基因家族进行了系统分析，共鉴定出36个TPS基因。利用这些基因构建了系统发育树，并将其分为5个亚家族:Group1、Group2、Group3、Group4和Group5。值得注意的是，在每个亚群中，我们发现GmTPS蛋白的基序是相似的，尽管不同亚家族之间存在差异。基因重复事件分析表明，TPS基因在大豆、拟南芥和水稻中扩增的方式不同。TD和WGD都对TPS基因的扩增有促进作用，其中WGD起关键作用。基因共线性结果显示，GmTPS、AtTPS和OsTPS基因均进行了纯化选择。此外，顺式元件分析表明，TPS与激素信号、植物生长发育和环境胁迫有关。酵母双杂交(Y2H)实验结果表明，TPS蛋白可能形成异源二聚体发挥作用，也可能与P450蛋白形成复合物发挥作用。RNA-seq结果表明，GmTPS基因参与大豆的生长发育，且大多数GmTPS基因在花中表达较高，表明它们对花的发育有潜在的贡献。本研究为了解GmTPS基因在大豆抗逆性中的作用提供了有价值的见解和理论支持。

该研究得到了山西农业大学棉花研究所创新发展项目、山西省基础研究面上项目、青年项目等的支持。助理研究员李换丽为论文的第一作者及通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1487092