辣椒NAC家族成员鉴定及其编码基因在NaCl胁迫下的表达分析

基于辣椒(Capsicum annuum Linn.)品种‘Zunla-1’全基因组数据,对辣椒NAC家族成员进行鉴定和生物信息学分析,并对250 mmol·L^(-1)NaCl胁迫0、3和72 h辣椒盐敏感自交系XWHJ-M和耐盐自交系H1023叶中NAC基因的表达情况进行分析。结果表明:本研究鉴定出102个NAC家族成员,命名为CaNAC001至CaNAC102。这些家族成员的氨基酸残基数、理论相对分子质量、理论等电点和不稳定指数存在较大差异,均为亲水蛋白,且98%的家族成员没有跨膜结构域。亚细胞定位结果显示:91个家族成员位于细胞核,其他家族成员位于细胞质。辣椒和拟南芥[Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.]的NAC家族成员可分成15组。辣椒NAC家族成员最多含有15个motif,多数成员含有motif3和motif5,且仅含有NAM结构域。辣椒NAC基因最多含有6个内含子,且这些基因分布在13条染色体上。有54对辣椒和拟南芥的NAC基因存在共线性。辣椒NAC家族成员互作网络有ATM、MYB46、NTL等10个核心蛋白,且多数成员间无互作关系。辣椒NAC基因启动子共有19种顺式作用元件,包括调节激素信号通路、非生物胁迫相关和生长发育相关顺式作用元件。基因表达谱热图显示:2个自交系叶中NAC基因的相对表达量在不同胁迫时间存在较大差异,并且CaNAC014、CaNAC020、CaNAC026、CaNAC075和CaNAC078基因的相对表达量在2个自交系间差异较大。综上所述,辣椒NAC家族成员较为保守,且与拟南芥NAC家族成员的同源性较高;辣椒NAC基因能够参与调节激素响应和非生物胁迫响应等生理过程。