冷胁迫下普通油茶CCCH型锌指蛋白基因家族的鉴定和分析

【目的】为挖掘和利用耐寒普通油茶Camellia oleifera遗传资源提供参考。【方法】基于普通油茶的冷胁迫转录组数据,对其CCCH型锌指蛋白基因进行鉴定,并对CCCH型锌指蛋白进行理化性质分析、系统发育分析、保守结构域预测、二级结构预测等相关生物信息学分析,并以庐山高海拔油茶(LSG)和栽培油茶品种赣无1(GW1)为材料,对CCCH型锌指蛋白基因在冷胁迫下的表达情况进行分析。【结果】在普通油茶的冷胁迫转录组数据中共鉴定到24个CCCH型锌指蛋白基因,参考水稻分类方法,将24个CCCH型锌指蛋白聚类到2个亚家族中。保守基序分析结果表明,在24个基因中仅有3种CCCH型锌指蛋白基序类型,即C-X8-C-X5-C-X3-H、C-X7-C-X5-C-X3-H和C-X5-C-X4-C-X3-H,数目分别为92、4和4。转录组表达谱分析结果表明:在野外冷胁迫试验中CoC3H17基因在D4、D5和D6时期的表达量高于D1、D2和D3时期,在室内冷胁迫试验中庐山高海拔油茶和赣无1的CoC3H17基因一直表现为更高的转录本丰度;CoC3H14和CoC3H24基因在野外试验的D4、D5和D6时期均表现为表达量明显上升,且在室内冷胁迫试验中庐山高海拔油茶的这2个基因的表达量高于赣无1。【结论】CoC3H17、CoC3H14和CoC3H24基因可能是普通油茶应对冷胁迫的关键基因。

玉米CCCH基因家族鉴定及分析

CCCH锌指蛋白与植物生物和非生物胁迫、生长发育及抗病性密切相关。以玉米为材料,应用在线工具与公共数据库,共鉴定出63个CCCH基因,命名为Zm CCCHs,进一步对玉米与水稻、拟南芥、小立碗藓的CCCH基因进行生物信息学分析。结果表明:玉米的CCCH家族基因在染色体上呈不均匀分布,蛋白质氨基酸序列长度在110~962 aa之间。ZmCCCHs基因具有相对保守的结构,即包含CCCH结构域、WD40结构域、C2H2结构域、C3HC4结构域,CCCH蛋白结构中含有2个α螺旋和4个β折叠结构域。进化树分析表明玉米CCCH蛋白与水稻CCCH蛋白序列具有较高的同源性。上述结果为深入研究该基因家族的功能与表达调控提供了参考信息。

普通烟草CCCH类锌指蛋白家族的全基因组鉴定和表达分析

为了解烟草CCCH类锌指蛋白家族特性,利用拟南芥CCCH类锌指蛋白结构域比对烟草基因组数据库,共鉴定到86个CCCH类锌指蛋白基因家族成员,并对其进行蛋白质理化性质、系统进化、染色体分布、基序、启动子顺式作用元件、基因表达模式分析以及对激素的响应分析。结果显示,烟草CCCH类锌指蛋白家族86个基因中37个成员分布在17条不同的染色体上;基序分析显示,该家族所有成员均含有C-X_(7/8)-C-X_(5)-C_(3)-H基序,除此之外,在烟草中也发现了一些新的CCCH基序,如C-X_(6)-C-X_(4)-C-X_(3)-H等;系统进化树显示,86个CCCH类锌指蛋白中的51个成员分为9个亚家族;启动子分析表明,NtC3H-39基因含有多个应激响应元件和激素响应元件。基因表达模式和激素响应分析表明,NtC3H-39具有明显的组织表达特异性,并对激素和干旱胁迫具有明显响应。