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。