枳DREB基因家族的鉴定及其对非生物胁迫的响应

为了解枳(Poncirus trifoliata)DREB基因家族参与非生物胁迫的调控机制,基于枳基因组数据,利用生物信息学方法对枳DREB基因家族成员(PtrDREB)进行全基因组鉴定,讨论PtrDREB各基因的物种进化关系及各基因在不同组织中的表达模式,并用qRT-PCR技术检测9个PtrDREB家族成员在非生物胁迫处理下的相对表达量。结果表明,从枳基因组中共鉴定出48个DREB成员,不均匀地分布在9条染色体上,这些DREB成员编码的蛋白质氨基酸序列长度范围为144~639 aa,相对分子量范围为15 638.35~76 776.34 u,等电点的范围为4.72~9.62,均为亲水性蛋白;34个PtrDREB亚细胞定位于细胞核中;48个PtrDREB基因分为5个亚族;DREB基因的启动子顺式作用元件含有大量光响应、植物激素、非生物胁迫及植物生长发育响应元件;DREB基因家族在不同组织中的表达具有明显差异,在根、果实、叶片、胚珠、种子和幼芽中高表达的基因数目分别为17、13、4、4、6、8个;qRT-PCR数据表明,在经过低温、高温和干旱处理后,9个PtrDREB基因中分别有8、6、1个基因上调表达,上调幅度分别为1.27~5.85、1.44~2.05、2.06倍,因此推测PtrDREB家族成员在非生物胁迫中可能发挥重要的调控作用。

玉米DREB转录因子家族的全基因组鉴定与分析

借助生物信息学手段,从玉米DREB家族基因的鉴定、基因结构、顺式作用元件等多角度进行解析,以期了解其在抗逆途径中的潜在功能。结果表明:玉米中共有87个DREB家族成员,分为6个亚组,理化性质分析结果表明其编码的氨基酸序列长度为125~452个氨基酸,均编码亲水性蛋白;在玉米10条染色体上均有分布,在4号、5号染色体长臂处较为集中;仅有少数基因含有内含子,大多数成员只以CDS的形式存在且在各亚组之间保守;启动子区域除含有MBS等响应干旱胁迫的元件外,还含有响应赤霉素、ABA、MeJA等相关调控途径的元件;物种共线性分析结果表明,高粱与玉米DREB家族成员之间存在共线性特征,且部分基因呈现倍性关系;基于转录组数据的表达模式分析显示,在干旱、盐、干旱和盐双重胁迫处理下,仅有几个基因的表达水平显著升高,多数DREB家族基因以下调的表达方式参与胁迫响应。