鱼腥草bZIP基因的鉴定与分析

目的筛选使鱼腥草Houttuynia cordata具有不同环境适应性的候选bZIP基因,为后续繁育出具有更强环境适应性的鱼腥草品种奠定基础。方法以鱼腥草转录组数据为基础,鉴定了Hcb ZIP基因家族成员,并对其理化性质、系统进化树、motif基序及在2个不同生态型鱼腥草中的表达进行分析。结果共鉴定得到163个Hcb ZIP基因,编码蛋白质的氨基酸数量在115(Hcb ZIP48和Hcb ZIP149)~703 aa(Hcb ZIP97),超过53%的家族成员为碱性蛋白,超过84%的家族成员为不稳定蛋白,所有家族成员均为亲水性蛋白。二级结构中,161个家族成员是由α-螺旋、延伸链、β-折叠和无规则卷曲4部分构成,β-折叠所占比例最低,α-螺旋和无规则卷曲所占比例较高。系统进化树分析将163个家族成员分成了9个类别,包括C、S、G、A、I、U、H、F和D,其中被归到D类别中的Hcb ZIP基因数量最多共有35个,数量最少的为C类别仅有4个,没有Hcb ZIP基因被归类到E和B类别中。Motif基序分析发现,motif1(RLLQNRESARRSRLRKKAYVQELESSVAK)高度保守在每个家族成员中均鉴定到且构成了b ZIP基因的保守结构域。不同类别下的基因其motif基序构成较为接近,且部分motif基序只存在特定类别的基因中。表达分析发现,在鱼腥草7号药材中表达的Hcb ZIP基因数量多于鱼腥草6号药材,同时也发现单独在7号药材中表达的Hcb ZIP基因数量也多于鱼腥草6号药材。共发现6个HcbZIP基因,Hcb ZIP156、Hcb ZIP153、Hcb ZIP147、Hcb ZIP149、Hcb ZIP48和Hcb ZIP127在6号和7号药材中均呈现出较高的表达量。通过比较6号和7号的差异b ZIP基因发现,共有96个差异表达Hcb ZIP基因,并将其分成了2大类,共63个差异基因在7号药材中表达量较高,33个差异基因在6号药材中表达量较高。结论共筛选出4个基因HcbZIP154、Hcb ZIP150、Hcb ZIP26和Hcb ZIP18作为鱼腥草6号和7号2种材料能够形成适应不同生态条件的候选HcbZIP基因。