小麦DBB基因家族的生物信息学与表达分析

为了解小麦DBB转录因子基因家族成员的基本特征,分析其在基因结构、蛋白结构、系统发育进化树、染色体定位、不同物种间的进化情况,并对小麦DBB基因家族成员在小麦不同组织中的表达水平进行分析。基于小麦中国春的基因组数据,共鉴定得到29个DBB基因家族成员,它们不均匀地分布在小麦15条染色体上;系统发育进化树将小麦DBB蛋白分为4个亚族,其中拟南芥DBB基因家族成员在聚类中显示出明显的特异性,与其他物种具有较远的进化关系;motif1位于小麦DBB蛋白的保守结构域,大部分TaDBB基因含有2~3个外显子,最多为5个外显子;小麦DBB基因的启动子区域具有丰富的调控植物生长发育、响应激素以及非生物胁迫的顺式作用元件,暗示TaDBB基因在调控小麦生长发育和胁迫响应中发挥着多种潜在作用;小麦DBB基因在基因组内的进化主要是通过基因片段复制完成的,且同源基因间的片段复制在进化过程中发挥着主导作用;不同物种间的进化结果表明,小麦DBB基因与玉米具有更近的亲缘关系;转录组数据的基因表达谱分析显示,TaDBB1、TaDBB15和TaDBB21基因的表达具有明显的组织特异性。该结果将为后续解析DBB基因在小麦中的生物学功能奠定基础。

水稻DBB基因家族的生物信息学分析

【目的】系统地鉴定和分析水稻DBB基因家族,为水稻DBB基因家族的功能研究奠定基础。【方法】基于水稻的全基因组数据,利用生物信息学方法综合分析水稻DBB基因家族的染色体位置、蛋白质的理化性质、进化关系、保守基序、顺式调控元件和表达模式。【结果】从水稻中共鉴定出13个DBB基因,命名为OsDBB1~OsDBB13,这些OsDBB基因在12条水稻染色体中的7条上分布不均。系统发育分析发现,水稻DBB基因家族可分为4个亚族:Group 1~Group 4,并且同一亚族中DBB基因的内含子和外显子具有相似的数量和排列。水稻的13个OsDBB基因包含10个保守基序,其中Motif 1是这些基因共有的保守基序,推测其与保守结构域相关。OsDBB基因的启动子序列含有与生长发育、激素、应激反应以及光响应有关的调控元件。不同的OsDBB基因在不同组织中表达各不相同,具有一定的特异性。【结论】水稻OsDBB基因在植物生长发育和响应非生物胁迫具有重要作用。

红花DBB基因家族全基因组鉴定及生物信息学分析

DBB(Double B-box)转录因子在植物生长发育过程中起着重要作用,本研究利用生物信息学方法对红花DBB基因家族进行了全基因组鉴定和分析。研究表明,红花DBB基因家族有5个亚家族共26个成员。序列分析显示,红花DBB蛋白N端含有一个或两个B-box结构域,在C端偶尔包含一个CCT结构域。理化性质分析表明,红花DBB基因家族成员编码蛋白质的氨基酸数目为197~789、理论等电点为4.12~7.68、相对分子量为21.96~87.82 kD,大多数成员都位于细胞核。染色体定位表明,26个红花DBB基因家族成员不均匀地分布在红花的12条染色体上。对红花DBB基因上游1500 bp启动子区域顺式作用元件分析表明,绝大多数基因受到光的调控,部分基因受到生长素、赤霉素、脱落酸等植物激素的调控。蛋白互作网络分析显示,红花DBB基因家族成员可能参与光形态建成、开花和光周期等生长发育过程。本研究为今后深入研究红花DBB基因的功能和调控机制提供基础,也为寻找红花中的光响应基因提供了参考。