JAZ家族基因在采后黄瓜低温贮藏条件下的表达分析

冷害是限制采后黄瓜低温贮运的主要问题,茉莉酸(jasmonic acid, JA)在植物抗冷性调控中具有重要作用,JAZ(JA ZIM-domain)蛋白是JA信号的转录阻遏物,抑制JA合成和信号传递。为探究JAZ家族基因在采后黄瓜低温贮藏期间的作用,从黄瓜基因组中筛选鉴定了JAZ家族基因,并分析了该家族基因的序列特征、理化性质和时空表达模式。结果显示,黄瓜基因组中共鉴定到了17个JAZ基因,可分为8个亚家族,蛋白序列中均含有Tify或CCT保守结构域。绝大多数的JAZ基因响应贮藏低温(5℃和10℃)处理,说明JAZ家族蛋白参与采后黄瓜耐冷性调控,但不同JAZ基因对低温处理的响应强度有差异。黄瓜JAZ家族基因的启动子含有丰富的逆境响应元件,但具体的元件类型存在差异。14个JAZ基因的表达量在5℃贮藏期间逐渐下降,但JAZ11表达随贮藏时间显著增加。外源脱落酸(abscisic acid, ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和褪黑素(melatonin, MT)处理,以及采后黄瓜中沉默HHO2和GRP3表达显著影响冷藏黄瓜JAZ家族基因的表达,再次证明黄瓜JAZ家族基因参与采后黄瓜耐冷性的调控。ABA、MeJA和MT处理显著下调JAZ11表达,沉默HHO2和GRP3显著上调JAZ11表达,证明JAZ11负调控JA信号和采后黄瓜耐冷性。该研究明确了黄瓜JAZ家族基因的理化性质和在低温下的表达模式,表明JAZ11可能是JAZ家族蛋白中负调控采后黄瓜耐冷性的主效因子。

百香果JAZ基因家族的鉴定及表达模式分析

JAZ(jasmonate ZIM-domain,JAZ)蛋白是一类茉莉酸途径的调节因子,通过与其他信号通路相关成员互相作用,共同调节植物各类重要生命活动。为更好地了解JAZ基因家族在百香果(Passiflora edulis Sims)中系统表征并预测基因功能,本研究通过生物信息学方法对百香果JAZ基因鉴定并对其基因特征、系统进化、表达模式等进行了系统分析。结果表明:百香果全基因组编码12个JAZ基因不均匀地分布在4条染色体上,隶属6个亚家族(Group I—VI);进化分析表明,PeJAZ基因的扩增主要归因于片段复制事件;蛋白互作预测分析表明,PeJAZs蛋白具有功能多样性;转录组测序技术分析揭示了PeJAZ基因不同组织和不同胁迫下具显著的表达差异;值得关注的是,PeJAZ3可能是协助百香果抗病毒的一个潜在基因。上述发现可为进一步研究PeJAZs功能和调控机制提供了基础。

欧洲葡萄VvJAZ9基因互作蛋白的筛选与验证

【目的】探究葡萄JAZ家族基因特点及在低温胁迫下的表达情况,以期筛选出与低温胁迫相关的家族成员,并进一步筛选其互作蛋白,为后续葡萄抗寒机制研究提供理论依据。【方法】以拟南芥和葡萄基因组数据为基础,获得葡萄JAZ家族成员基因并进行同源克隆、染色体定位、理化性质以及蛋白家族聚类等分析,利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析VvJAZ家族成员基因在低温胁迫下的表达情况,应用酵母双杂交技术进行互作蛋白筛选和验证,并通过双分子荧光互补试验验证候选互作蛋白与VvJAZ9蛋白的互作关系。【结果】葡萄中有11个JAZ家族基因,随机分布于7条染色体上,都具有JAZ家族蛋白中特有且高度保守的TIFY和Jas结构域,均属于碱性不稳定亲水蛋白;聚类分析表明,葡萄JAZ家族蛋白可分为3个亚族,其中VvJAZ9与拟南芥AtJAZ1和AtJAZ2的亲缘关系最近,VvJAZ1与VvJAZ11、VvJAZ5与VvJAZ6同源关系最近。qRT-PCR结果表明,VvJAZ9是葡萄JAZ家族成员基因中受低温诱导表达最为明显的1个基因。通过酵母双杂交试验筛选获得26个可能与VvJAZ9存在互作关系的候选蛋白;通过q RT-PCR分析候选蛋白的相关基因在低温胁迫下的表达模式,结果表明HAP5A基因受低温诱导表达趋势与筛选出的VvJAZ9基因类似,推测HAP5A可能是JAZ9候选互作蛋白中响应低温最为显著的1个蛋白;通过同源克隆获得了VvHAP5A基因序列,全长636 bp,编码211个氨基酸,进一步分析发现该基因是NF-YC类型的转录因子,通过酵母双杂交和双分子荧光互补试验也证实了JAZ9与HAP5A蛋白全长有互作关系。【结论】鉴定并克隆到了葡萄的11个VvJAZs基因,VvJAZ9和VvHAP5A基因均响应葡萄低温诱导表达,并且二者还具有蛋白互作关系,可为进一步研究葡萄JAZ基因参与低温胁迫的机制提供参考。

毛竹JAZ基因家族的鉴定与表达分析

茉莉酸(jasmonic acid,JA)作为重要植物生长调节剂之一,调控植物抵抗各类胁迫,其中,JAZ(jasmonate ZIM-domain)作为茉莉酸通路的抑制因子,调控JA与其他激素信号的交互反应。为了探究毛竹(Phyllostachys edulis)中JAZ基因与其他植物调节剂的交互作用以及在不同组织中的表达,该研究通过隐马尔科夫模型(HMM)对毛竹全基因组搜索,共鉴定出37条JAZ基因并进行定位,分析了该家族基因编码蛋白质的理化性质、系统进化、共线性关系及其在不同组织和激素处理下的表达模式。研究结果表明:该37条JAZ基因归属于4个不同亚族,亚族之间基序和结构域变异较大。共线性分析揭示毛竹JAZ家族在演化过程中存在全基因组多倍化事件,与另一单子叶植物水稻(Oryza sativa)在进化上较近。萘乙酸(NAA)促进了大部分JAZ基因的表达,但赤霉素(GA)处理存在较大异质性,另外,JAZ基因主要在毛竹叶片中表达,在竹鞭中基本不表达。以上结果为毛竹JAZ基因功能鉴定提供了重要参考,对于毛竹生长和防御的分子机制研究打下了基础。

粗山羊草JAZ基因家族的全基因组鉴定与分析

为了挖掘可用于小麦茉莉酸调控通路及其穗部或花器官发育研究的候选基因,基于已发布的粗山羊草全基因组数据,利用生物信息学分析方法鉴定了粗山羊草JAZ基因家族,并从染色体分布、基因及蛋白结构、启动子顺式作用元件、系统进化关系和基因表达模式等方面对该基因家族的特征进行了比较分析。结果表明,本研究共鉴定到9个粗山羊JAZ基因,命名为AetJAZ1-AetJAZ9。染色体定位结果显示,9个粗山羊草JAZ基因分别定位在2D、5D、6D和7D染色体上,其中在7D染色体上分布最多。进化分析表明,粗山羊草JAZ蛋白与短柄草JAZ蛋白亲缘关系最近,且9个粗山羊草JAZ蛋白被分别聚类到了S5、S12、S13、S16和S20五个亚族中,其中S20亚族有五个粗山羊草JAZ蛋白。启动子分析表明,9个粗山羊草JAZ基因启动子顺式作用元件种类和数量存在差异,推测其各自的功能也存在差异。表达谱分析表明,粗山羊草JAZ基因在粗山羊草不同组织间存在不同的表达特性,且不存在组成型表达基因,其中,AetJAZ1和AetJAZ2表现出明显的组织特异性,分别只在穗部、雌蕊和雄蕊中特异表达。

茉莉酸反应基因转录抑制因子JAZ蛋白家族研究进展

茉莉酸类物质在调节植物对逆境的反应和生长发育方面有重要作用。最近,从模式植物拟南芥中分离鉴定了茉莉酸响应基因的转录抑制因子JAZ(茉莉酸ZIM结构域蛋白)蛋白家族的12个成员,这是植物茉莉酸信号途径分子机制研究的重大进展。JAZ蛋白不仅是联系COI1和下游茉莉酸反应基因的环节,而且COI1-JAZ蛋白的相互作用导致发现活性形式的茉莉酸类物质及其受体。笔者综述了JAZ蛋白家族的结构特点、不同成员之间及其与MYC转录因子之间的相互作用,以及JAZ蛋白对茉莉酸响应基因的转录调节机制,并展望其在橡胶生物合成中的调节作用。

核桃JrJAZ基因家族鉴定与转录表达分析

为了揭示核桃JAZ基因家族在核桃生长发育中的作用,本研究通过构建隐马尔科夫模型与转录组数据结合的方法,在核桃全基因组数据库搜索JAZ家族基因,对该家族进行理化性质、基因结构、保守基序、启动子元件、蛋白互作预测等生物信息学和低温胁迫下的转录表达分析。结果表明,核桃JAZ基因家族包含17个成员,蛋白长度范围为138~385个氨基酸,开放阅读框为417~1149 bp,等电点为8.47~10,全部为碱性不稳定亲水蛋白;含有典型的TIFY和jas 2个高度保守的结构域,聚类分析发现,该类基因可分为Group A、Group B、Group C和Group D 4个亚族。在低温胁迫48 h后经转录表达分析,JrJAZ1、JrJAZ3、JrJAZ4、JrJAZ5、JrJAZ7、JrJAZ9、JrJAZ15、JrJAZ16为差异表达基因,推测可能响应低温胁迫。本研究结果将为进一步研究该类基因的功能提供了重要线索和依据。

转录因子ZmMYC7与拟南芥JAZ家族基因的互作研究

为明确转录因子ZmMYC7与JAZ家族基因的互作关系,本研究构建了ZmMYC7与拟南芥JAZ家族基因的酵母双杂交载体,利用酵母双杂交技术研究ZmMYC7与拟南芥JAZ家族基因的互作关系。结果发现,共转化BD-ZmMYC7与AD-AtJAZ1、AD-AtJAZ2、AD-AtJAZ3、AD-AtJAZ4、AD-AtJAZ5、AD-AtJAZ8、AD-AtJAZ9、AD-AtJAZ10、AD-AtJAZ12组合的酵母在三缺培养基(SD/-T/-L/-H)和四缺培养基(SD/-T/-L/-H/-A)上均能正常生长,而BD-ZmMYC7与AD-AtJAZ6、AD-AtJAZ7、AD-AtJAZ11组合的酵母以及阴性对照组均不能在三缺、四缺培养基上正常生长,表明ZmMYC7与AtJAZ1、AtJAZ2、AtJAZ3、AtJAZ4、AtJAZ5、AtJAZ8、AtJAZ9、AtJAZ10、AtJAZ12能在酵母细胞中直接互作。研究结果为进一步研究转录因子ZmMYC7在JA信号防御反应中的功能及机制奠定了基础。

油松JAZ基因家族特征及其与DELLA蛋白互作的功能域鉴定

【目的】对油松JAZ基因家族特征及其与赤霉素负调控因子DELLA蛋白互作的功能域深入分析,旨在为解析针叶树以JAZ-DELLA为核心模块、茉莉酸(JA)-赤霉素(GA)介导的生长/防御平衡策略奠定基础。【方法】以油松全基因组数据为基础,筛选鉴定油松全部的JAZ家族基因成员,并分析其基本特征;构建多物种JAZ基因家族系统发育进化树,解析油松JAZ基因家族在系统进化过程中的特点;利用酵母双杂交技术,明确油松中JAZ与DELLA蛋白互作的功能域。【结果】油松中共鉴定得到53个JAZ基因家族成员,均具有TIFY和Jas保守结构,而且在degron序列中进化出了更丰富的变异。多个油松JAZ基因家族成员启动子区域包含响应JA和GA的顺式作用元件,并与模式植物中多个JAZ蛋白有着较近的进化距离。进一步实验发现,油松中5个JAZ蛋白(TIFY4、TIFY11、TIFY16、TIFY25、TIFY59)的Jas结构域与油松DPL(DELLA-like)蛋白存在相互作用,明确了油松中Jas结构域是JAZ蛋白与DELLA蛋白互作的功能域。【结论】明确了油松JAZ基因家族的基本序列特征,确定了油松中JAZ与DELLA蛋白互作的Jas功能域,为针叶树JAZ基因家族及JA-GA信号转导通路的深入研究提供了重要依据。

谷子JAZ家族全基因组鉴定及表达分析

[目的]茉莉酮酸酯ZIM结构域蛋白(Jasmonate ZIM-domain,JAZ)是一类在植物发育和防御反应中起着广泛作用的蛋白家族,是茉莉酸信号转导途径中的关键抑制因子。本文旨在探究谷子中JAZ基因家族的特征和潜在功能,为谷子中茉莉酸响应病菌侵染的亲和互作提供参考。[方法]根据已报道的拟南芥、水稻JAZ蛋白序列,利用BLASTP和HMM软件,对豫谷1号全基因组中的JAZ基因家族成员进行鉴定,利用TBtools软件分析谷子JAZ家族基因的染色体分布、基因及蛋白结构、启动子顺式作用元件并可视化,通过MEGA7系统发育进行比较分析,采用qRT-PCR对SiJAZ家族基因组织特异性表达情况进行验证。[结果]共鉴定到谷子JAZ基因21个,集中成簇分布于2,3,4,5,6,9号染色体上,其中在9号染色体上分布11个,编码156~424个氨基酸,蛋白相对分子量为16.22~44.93 kDa。系统发育分析表明,谷子、拟南芥和水稻的JAZ基因家族可分为4大类,其中谷子与水稻的JAZ基因亲缘关系最近,且该家族成员大多含有响应茉莉酸和脱落酸等激素的顺式作用元件。实时荧光定量PCR表明,各基因在根、茎、穗和叶之间相对表达量差异显著(P<0.05),其中SiJAZ12和SiJAZ14表达量显著高于根、茎、穗组织。[结论]在谷子中鉴定出均含有TIFY和Jas保守结构域的21个JAZ家族基因,其中SiJAZ12和SiJAZ14基因可能参与叶片的生长调控。

大豆JAZ基因家族的鉴定及其对疫霉胁迫的响应

JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是茉莉酸信号途径中重要的负调控因子,对植物的防御反应具有重要意义。然而,鲜有关于大豆JAZ基因的报道,为了揭示大豆中JAZ基因家族的特征和潜在功能,本研究利用生物信息学方法从大豆基因组中鉴定到24个JAZ基因,分别命名为GmJAZ1~GmJAZ24,并对这24个基因进行基因结构分析、保守基序分析、系统进化树构建、染色体定位、启动子顺式作用元件分析以及大豆疫霉菌胁迫下的响应分析。结果表明:(1)24个GmJAZs基因不均匀的分布在大豆的14条染色体上,其中9号染色体上分布的数目最多,为4个;(2)大豆、拟南芥和水稻的JAZ基因家族可分成5个亚组(C1~C5),其中大豆与拟南芥的JAZ基因亲缘关系最近;(3)该家族成员大多含有响应茉莉酸和脱落酸等激素的顺式作用元件,少数含有响应逆境胁迫的顺式作用元件;(4)大豆疫霉菌处理后,C4亚组成员显著上调表达,C1亚组成员微弱上调,而C2、C3和C5亚组成员下调表达,表明大豆JAZ基因家族成员对大豆疫霉菌的胁迫具有不同的响应模式。

玉米JAZ基因家族的生物信息学分析

基于已发布的玉米全基因组数据,利用系列生物信息学分析软件对玉米JAZ基因家族进行了氨基酸组成及其理化性质、蛋白质亲疏水性、磷酸化位点、二级结构元件和含量、跨膜结构域、信号肽、蛋白质亚细胞定位、功能结构域预测和分析。结果表明,玉米JAZ蛋白的氨基酸残基数目介于110~426个,相对分子质量介于11834.49~30494.24,理论等电点介于4.89~10.18,玉米JAZ蛋白的主要氨基酸为丙氨酸、脯氨酸、精氨酸等。稳定性预测结果表明,玉米JAZ蛋白均为非稳定性蛋白质;信号肽和跨膜结构域预测结果显示,这些蛋白质均为非分泌蛋白质,不具有信号肽,且没有明显的跨膜结构域。JAZ蛋白二级结构元件主要为不规则卷曲、α-螺旋和延伸链。亚细胞定位预测结果显示,JAZ蛋白质主要定位于细胞核;结构域预测结果表明,JAZ蛋白均含有JAZ蛋白家族典型的TIFY和CCT-2功能结构域。研究结果可为玉米JAZ基因功能研究和玉米性状定向改良奠定理论基础。

柳枝稷TIFY基因家族的鉴定与分析

为探究TIFY基因家族在柳枝稷(Panicum virgatum)中的生物学功能,本研究运用生物信息学手段对柳枝稷基因组中的TIFY家族成员进行了鉴定,并对其染色体定位、进化与结构特点、启动子区顺式作用元件、时空表达模式等进行了分析,且通过定量实验验证了JAZ亚家族部分成员的激素应答与胁迫响应特性。结果表明:48个柳枝稷TIFY基因分属于ZML(7个)、TIFY(1个)与JAZ(40个)3个亚家族,分布在除染色体3以外的染色体上,且在染色体9成簇排列;柳枝稷TIFY基因按照进化关系及结构特点可分为5组,每组内的成员具有相似的基因结构与保守基序组成;柳枝稷TIFY基因启动子区存在多种胁迫响应元件与激素信号调控元件,经定量实验证实PviTIFY10各成员在茉莉酸(jasmonic acid,JA)处理及盐与干旱胁迫下反应强烈;JAZ亚家族部分成员尤其是PviTIFY10b在花序与根的发育过程中有较高表达。根据以上结果推测TIFY基因家族可能在柳枝稷激素信号调控与胁迫防御反应及生长发育等多方面发挥功能。

拟南芥IQM1涉及主根生长对茉莉酸甲酯的反应

目的:进一步找出拟南芥钙调素结合蛋白IQM1介导茉莉酸信号转导的证据。方法:比较分析IQM1基因的功能缺失突变体iqm1-1及其野生型幼苗在茉莉酸甲酯(Me JA)处理后的主根长度和JAZ(jasmonate ZIM-domain)家族基因的表达。结果:Me JA抑制iqm1-1及其野生型植株的主根生长,但iqm1-1对Me JA反应的敏感度比野生型弱;与此结果一致,iqm1-1幼苗中几个JAZ基因表达上调。结论:IQM1介导茉莉酸信号转导,参与对植物根生长的调节。

茶树CsJAZ3基因的克隆表达及其与咖啡碱含量的相关性

茶作为世界三大饮料之一,富含咖啡碱、类黄酮、茶氨酸等次生代谢产物,具有极高的营养价值。JAZ蛋白因含有TIFY保守序列而隶属于TIFY家族,是一类在植物发育和防御反应中起着关键作用的蛋白家族,也是茉莉酸信号途径中重要的负调控因子。为了探究JAZ基因在茶树中发挥的作用,本研究通过同源重组克隆技术从茶树中克隆到一个JAZ基因,命名为CsJAZ3。结合生物信息学、基因表达模式及相关性分析初步推测了该基因的生物学功能。本研究结果表明,CsJAZ3全长1 101 bp,编码366个氨基酸,属于亲水性蛋白质,不含信号肽,不属于分泌蛋白,无跨膜区域,定位在细胞核。该蛋白含有高度保守的结构域,具有典型的TIFY蛋白家族特征。CsJAZ3在茶树新梢各组织部位均有表达且存在显著差异,其中叶中表达量最高。进一步研究发现,CsJAZ3基因表达量与咖啡碱含量呈显著正相关,推测Cs JAZ3基因可能参与调控咖啡碱合成。本研究为进一步解析茶树JAZ基因功能及JA信号调控次生代谢产物合成机制提供参考。

甘薯基因组JAZ基因家族的鉴定与分析

JAZ(jasmonate ZIM-domain,JAZ)蛋白作为茉莉酸途径的抑制因子,可通过与其他信号通路的调控因子互作来调节植物生长发育过程。为了探究甘薯[Ipomoea batatas(L.)LAM]JAZ家族基因的特征和潜在功能,本研究利用生物信息学的分析方法从甘薯全基因序列中鉴定到11个JAZ基因序列,对其进行多重序列比对、染色体定位、保守基序、系统进化树以及逆境胁迫下基因表达量变化等多方面的研究。结果表明,11个甘薯JAZ基因分布在甘薯1号、3号、6号、7号和9号染色体上,其数目分别为2个、1个、2个、1个和5个;利用MEME检索工具从甘薯JAZ家族蛋白序列中检索得到9个保守基序(motif 1~motif 9),其中motif 1和motif 7氨基酸序列组成与多重比对结果中的TIFY结构域一致,motif 2序列特征与Jas结构域一致;甘薯、拟南芥和水稻的JAZ家族系统进化树可分为5个亚组(Group1~Group 5);转录组数据分析结果表明,甘薯JAZ基因家族中有2个成员在受到尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.batatas)侵染时表达量上调;有5个成员在低温胁迫下差异表达,其中3个表达上调、2个表达下调。以上结果可为研究甘薯JAZ家族基因的结构和功能提供参考。

普通小麦JAZ基因家族鉴定及其响应冻害时基因差异表达和DNA变异分析

茉莉酸(JA)途径参与小麦(Triticum aestivum)响应冰点以下低温胁迫,可以缓解冻害及其造成的减产。利用小麦基因组数据库筛选鉴定到63个TaJAZ基因,并通过生物信息学和分子生物学实验分析该家族基因结构特征、理化性质、时空表达模式及DNA变异。结果表明,TaJAZ基因不均匀分布在15条染色体上。系统发育分析表明,TaJAZ基因家族可分为10个亚群,且与大麦(Hordeum vulgare)的JAZ基因亲缘关系较近。进化选择分析表明,TaJAZ基因受到纯化选择。结合已有转录组数据分析TaJAZ在不同时期及冻害下表达模式,发现部分成员在小麦旗叶表达水平较高或在茎基部的表达量增加。TaJAZ-2A在茎、叶中的表达水平较高,且在抗寒品种‘京核1号’和较敏感品种‘淮麦18’中的表达上调,并检测到TaJAZ1-2A、TaJAZ6-4B和TaJAZ7-4B的非同义单核苷酸多态性(SNP)变异。本研究明确了TaJAZ基因家族的基因结构、进化、冻害下的表达,为深入研究TaJAZ基因功能及JA信号分子调控机制提供参考。

巴西橡胶树JAZ家族基因的克隆和表达分析

茉莉酸是调控橡胶树创伤反应及产排胶的重要激素,JAZ蛋白是茉莉酸信号途径中重要的负调控因子。目前,巴西橡胶树中已报道7个JAZ基因。本研究结合Genebank中已有的橡胶c DNA序列和本实验室转录组测序数据,通过电子克隆的方法获得5个橡胶JAZ基因全长序列,分别命名为HbJAZ3、HbJAZ4、HbJAZ5、HbJAZ6和HbJAZ12,并通过RT-PCR技术成功扩增得到HbJAZ3、HbJA5、HbJAZ6、HbJAZ12等4个基因的编码区。最后采用定量RT-PCR技术分析发现,4个橡胶JAZ基因在橡胶不同组织中的表达有明显,以及其在伤诱导和茉莉酸处理后的差异表达,发现4个橡胶JAZ基因的表达都受到茉莉酸及创伤处理的影响,说明这些JAZ蛋白参与橡胶茉莉酸调控的创伤反应,本研究为阐明橡胶产排胶调控机理打下基础。

基于转录组的甘蔗ScJAZ基因家族鉴定及表达分析

Jasmonate ZIM domain(JAZ)蛋白是茉莉酸信号转导途径的关键因子,参与植物抵御生物和非生物逆境胁迫信号的响应和调控。本研究基于课题组构建的多个甘蔗转录组数据库鉴定了19个具有完整编码区的甘蔗ScJAZ家族基因(ScJAZ15~ScJAZ33),并分析了相应编码蛋白的理化性质、结构特征、进化分类及在低温、低氮和叶枯病菌(Stagonospora tainanensis)胁迫下的基因表达模式。生物信息学分析显示,ScJAZ15~ScJAZ33基因编码蛋白均属于不稳定亲水性的胞内非分泌蛋白,其氨基酸数目(94~426)和相对分子量(10451.94~45125.6 Da)差异较大,氨基酸序列的一致性仅为18.09%,且蛋白磷酸化和糖基化潜在位点的数目各异。ScJAZ15~ScJAZ33聚类在JAZ家族的Group A、Group B和Group C三个不同的系统分支上,19个ScJAZ成员均含有JAZ蛋白家族的两个典型保守结构域Jas基序和TIFY motif以及1个弱保守的motif 3基序,但其他结构功能未明确的motif在ScJAZ15~ScJAZ33蛋白中的数量和分布存在差异。对低温胁迫甘蔗后的转录组数据分析发现,ScJAZ17基因在耐寒性强品种FN39中下调表达,但在耐寒性弱品种ROC22中没有差异表达,推测ScJAZ17基因可能负向调节甘蔗对低温胁迫的应答反应。在低氮处理下,ScJAZ18、ScJAZ19、ScJAZ20和ScJAZ21基因均无差异表达。受叶枯病菌侵染后,在胁迫早期,抗叶枯病品种ROC22中的ScJAZ22基因下调表达,而ScJAZ24和ScJAZ30基因上调表达,在胁迫中后期,ScJAZ22、ScJAZ24和ScJAZ31基因均上调表达;感叶枯病品种FN12-047中的ScJAZ31基因在病原菌侵染的早期和中后期均上调表达,ScJAZ28基因则在病原菌侵染中后期上调表达,表明ScJAZ22、ScJAZ24、ScJAZ28、ScJAZ30和ScJAZ31在甘蔗应答叶枯病菌侵染过程中可能发挥积极调控作用。本研究结果为深入研究甘蔗ScJAZ家族基因的结构和功能提供参考。

番茄JAZ家族生物信息学及表达模式分析

为明确番茄JAZ家族成员的特征,本研究以番茄JAZ家族基因为研究对象,对该家族成员的进化、复制、理化性质、表达模式等进行分析。结果显示,SlJAZs主要分布在番茄的7条染色体上,SlJAZ9、SlJAZ10和SlJAZ11可能在Chr.8上形成串联重复事件。SlJAZs基因结构分析结果显示,内含子数目变异比较大,位于1 (SlJAZ2)~14 (Sl JAZ12)之间。启动子分析结果表明,13个SlJAZs基因启动子顺式作用元件种类和数量存在差异,推测其各自的功能也存在差异。组织表达模式分析表明,SlJAZs基因在番茄在根、茎、叶、花、果间存在不同的表达特性。其中,SlJAZ2、SlJAZ4、SlJAZ6、SlJAZ7、SlJAZ8、SlJAZ11、SlJAZ12、SlJAZ13在花中表达量相对较高;SlJAZ5在根中表达量相对较高;Sl JAZ10在叶片和果中表达相对较高;SlJAZ11在叶片中表达量相对较低,说明SlJAZs基因可能在番茄发育的各个阶段发挥重要作用,本研究为进一步鉴定番茄JAZ的功能提供了参考。