大豆GmbZIP基因家族鉴定分析

bZIP基因家族是最大的转录因子调控家族,在植物胁迫应答和生长发育等生理过程中发挥重要作用。此外,其在种子发育和营养阶段参与ABA调节的基因表达,为ABA抑制生长的主要介质。为探究GmbZIP基因家族在大豆籽粒生长发育及逆境响应过程中的作用,文章利用生物信息学软件对大豆GmbZIP基因家族在全基因组水平上进行鉴定,对其基因结构、定位信息、蛋白结构、保守基序、系统进化树、顺式作用元件、同物种内共线性关系和基因表达模式进行分析。结果表明,大豆GmbZIP基因家族包含6个成员,均等地分布在6条染色体上。亚细胞定位预测表明,大豆GmbZIP基因主要定位于细胞核中,其三级结构存在多处α-螺旋和β-转角。通过CDS长度和氨基酸一致性计算得到3对复制基因对,分别为Glyma.15G222400和Glyma.08G227000,Glyma.06G314400和Glyma.04G124200,Glyma.03G003400和Glyma.19G122800。系统进化树分析表明,不同植物的bZIP家族基因在进化树中分为2个主要分支,其中大豆与菜豆的亲缘关系较近。通过GmbZIP基因家族成员物种内共线性分析发现该基因家族发生了4次复制事件,表明在进化过程中大豆GmbZIP基因出现了基因分化。通过对GmbZIP基因家族在不同组织中的表达模式进行分析发现GmbZIP基因家族在籽粒中的表达量显著高于其他组织。通过启动子顺式作用元件分析发现GmbZIP基因家族成员对植物激素和植物抗逆存在潜在调控机制,且对光反应存在调控作用。