甜菜小G蛋白BvRAC基因家族鉴定及生物信息学分析

小G蛋白RAC(RAS-related C3 botulinum toxin substrates)基因家族参与植物生长、发育及逆境胁迫调控过程,是植物信号转导领域的研究热点。为了探究甜菜BvRAC基因家族的功能与进化关系,利用生物信息学方法对BvRAC基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、多序列比对、系统进化、基因结构、染色体定位及共线性、启动子顺式作用元件、盐胁迫下的表达模式和蛋白互作网络进行研究。分析结果表明,BvRAC基因家族有9个成员,有6~8个外显子,具有5个G结构域(G1~G5),1个SYR基序(S为Ser,Y为Tyr,R为Arg)、1个Rho插入序列和1个C端可变区。BvRAC基因家族成员的启动子中含有多个激素和逆境应答元件;8个基因均响应盐胁迫;BvRAC蛋白通过与鸟苷酸交换因子(GDP exchange factor,GEF)、GTP酶激活蛋白(GTPase activating protein,GAP)、鸟苷酸解离抑制因子(GDP dissociation inhibitor,GDI)、含有CRIB结构域的ROP相互作用蛋白(ROP-interactive CRIB-containing Protein,RIC)、蛋白磷酸酶2C(Protein phosphatase 2C,PP2C)等蛋白互作发挥调节甜菜生长及逆境应答功能。本研究为甜菜小G蛋白BvRAC基因家族在甜菜生长发育和逆境胁迫下功能研究奠定了良好的基础。

多组学技术在植物应答非生物胁迫中的研究进展

为了阐明植物应答非生物胁迫机制和加快植物育种改良,总结了基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表型组学技术在植物应答非生物胁迫中的应用。分析了基因组学技术、转录组学技术、蛋白质组学技术、代谢组学技术及表型组学技术的特点及优缺点,重点归纳了基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表型组学等多组学技术近年来在植物应答非生物胁迫领域中的研究进展。指出目前多组学技术在植物中应用存在关联性不强、数据挖掘不深入等问题,提出利用多组学技术全面阐明植物应答非生物胁迫的总体机制,认为应该整合多种组学技术,加强生物信息学分析手段等建议。