莲NnOMT和NnNMT基因家族的鉴定与分析

目的 莲苄基异喹啉生物碱（BIAs）的生物合成途径的解析具有重要的理论和经济价值，为了更好地促进莲BIAs生物合成途径的解析，本研究对莲氧甲基转移酶（NnOMT）、莲氮甲基转移酶（NnNMT）基因家族进行鉴定和生物信息学分析。方法 在莲全基因组的基础上，利用UniPort、美国国家生物技术信息中心（NCBI）数据库对莲NnOMT、NnNMT基因家族进行鉴定，分析其理化性质及亚细胞定位。利用TBtools、MEME、MEGA 11.0、FigTree 1.4.4等工具对前期鉴定出的NnOMT、NnNMT基因的系统发育、序列特征、基因结构、功能注释、顺式作用元件等进行分析。结果 共鉴定出61个莲NnOMT、NnNMT基因，编码的氨基酸数目介于168~580 aa，等电点范围为4.76~9.16，相对分子质量为18 699.52~64 934.53 Da，大部分表现为酸性且多为亲水蛋白，含有10个保守基序；京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析共富集到12个通路，包括新陈代谢、异喹啉生物碱生物合成、苯丙烷的生物合成等；基因本体（GO）富集结果可视化显示，61个莲NnOMT、NnNMT基因共注释到32个类别，其中包括16项分子功能，如谷氨酸合成酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）活性、外肽酶活性，以及16项生物过程，如四氯化碳代谢过程、厌氧四氯化碳代谢过程、对外源生物刺激的反应。在莲NnOMT、NnNMT基因的启动子区存在多种顺式作用元件，主要为启动子和增强子区响应元件、光响应和茉莉酸甲酯响应元件。结论 该研究基于莲的基因组数据对61个莲NnOMT、NnNMT基因进行了全面的生物信息学分析，为莲NnOMT、NnNMT基因家族的基因结构和功能研究奠定了基础，并为莲BIAs的生物合成途径解析提供了参考。