姜DUF966基因家族成员鉴定与表达分析

为了解姜DUF966家族基因(ZoDUF966)的功能,利用生物学信息方法对其进行系统的鉴定。共鉴定出11个ZoDUF966,在系统发育上被划分为a、b和c组,分别包含5、4和2个成员。所有ZoDUF966蛋白均为亲水性蛋白并定位于细胞核;除ZoDUF966_1b、ZoDUF966_3b和ZoDUF966_11a外,其余8个均为碱性蛋白;蛋白质二级结构以α–螺旋和无规则卷曲为主,三级结构存在一定的差异。11个ZoDUF966分布在6条染色体上,6和16号染色体上分别有4和3个,还有4条染色体上均只有1个。ZoDUF966的启动子序列中含有大量与光响应、胁迫、生长发育以及植物激素相关的顺式作用元件。基于转录组测序数据的基因表达分析发现,ZoDUF966在不同生长时期、不同组织、生物胁迫以及非生物胁迫中的表达均存在差异,其中ZoDUF966_6c响应低温胁迫,ZoDUF966_9b则在接种腐皮镰刀菌后高度上调表达。qRT-PCR结果显示,ZoDUF966响应干旱、淹水和盐胁迫。干旱胁迫下,根系中ZoDUF966_6c/10a/11a和根茎中的Zo DUF966_7a/11a显著上调表达,根茎中ZoDUF966_1b/4b/8a/1a显著下调表达。盐胁迫下,根系中ZoDUF966_9b/7a显著上调表达,根系中ZoDUF966_5a显著下调表达。淹水胁迫下,根茎中ZoDUF966_7a和ZoDUF966_10a分别显著上调,叶中ZoDUF966_1b和根系中的ZoDUF966_11a显著下调表达。

水稻DUF966基因家族的生物信息学分析

DUF966基因家族是一类未知功能的基因家族,它们在水稻生长发育和逆境胁迫应答反应中可能起重要作用,为了研究这些基因的生物学功能,初步揭示它们对水稻生长发育和抗逆性的调控作用,本研究通过生物信息学方法,分析了水稻DUF966家族基因特征、系统进化、芯片表达谱、跨膜结构域、信号肽以及亚细胞定位。结果表明,水稻DUF966基因家族包含7个成员,几乎都具有转录活性,它们编码的蛋白质只包含1~2个保守的未知功能结构域(DUF966结构域);进化分析表明,该家族可分为4个亚群,其中Os DSR2、Os DSR4、Os DSR5和Os DSR6同属一个亚群,可能具有相似的生物学功能;芯片表达谱分析表明,该家族基因主要在幼苗、花序和茎中呈中、低度表达,Os DSR3和Os DSR7基因受盐和低温胁迫的诱导表达,其它基因受不同非生物胁迫的抑制表达,该家族多数基因还能被白叶枯病菌侵染诱导表达;蛋白预测表明,该家族蛋白不含跨膜结构域和信号肽序列,能够被定位在细胞质中。本研究为系统开展水稻DUF966基因家族的生物学功能研究提供了依据。