[目的] 苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为酚类物质合成代谢的起始酶,对植物的生长发育及环境适应起着至关重要的作用。鉴定山核桃Carya cathayensis PAL (CcPALs)基因家族成员,分析家族成员在愈伤组织增殖褐化过程中的表达模式,为挖掘能够抑制褐化、促进再生的PAL基因提供理论依据。[方法] 以山核桃全基因组数据为基础,通过比对筛选出包含PAL保守基序的PAL家族成员。运用生物信息学方法,对山核桃PAL蛋白的理化性质、基因结构等特征进行预测分析,并与多个物种的PALs序列共同构建发育进化树。同时,通过转录组测序,分析继代后愈伤组织中CcPALs基因的表达变化,并制作表达热图。[结果] 山核桃共有6条PAL蛋白序列,长度为657~760个氨基酸。这些蛋白均属于酸性、稳定且亲水的蛋白,主要定位在细胞核和内质网上,蛋白二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主。进化关系分析表明:CcPAL1~CcPAL4聚类在双子叶植物分支,而CcPAL5和CcPAL6则聚类在裸子植物分支。表达分析显示:CcPALs基因在愈伤组织继代后呈现出不同的表达模式。[结论] CcPALs成员之间具有较高的保守性,但CcPAL5和CcPAL6在进化关系上与裸子植物PAL更为接近,可能与CcPAL1~CcPAL4在次生代谢物合成过程中的功能存在较大差异。在愈伤组织增殖褐化过程中,进化树上不同分支的CcPALs表达模式各异,可能控制着酚类物质的代谢流,进而影响山核桃的再生进程。图7表4参37