青稞HD-ZipⅣ 5基因克隆及表达探究

同源异型域-亮氨酸拉链(homeodomain-leucine zipper, HD-Zip)蛋白是高等植物特有的转录因子,在植物的生长、发育和抗逆适应中发挥重要的调控作用。本研究通过RT-PCR技术,从青稞(肚里黄品种)中克隆了HD-ZipⅣ5基因的CDS序列,进行生物信息学分析,并以大麦(Morex)为对照,利用荧光定量PCR(qPCR)比较分析了HD-ZipⅣ5在青稞不同组织和不同胁迫条件下的表达模式。结果表明,青稞HD-ZipⅣ5基因的CDS序列(2 388 bp)编码了796个氨基酸,与大麦HD-ZipⅣ5基因序列相比存在8个SNP变异,生物信息学分析显示该蛋白分子质量为85 679.38 Da,等电点为6.08,具有亲水性。qPCR结果显示青稞各组织中HD-ZipⅣ5在叶片中表达量最高,与大麦的组织表达模式一致;冷、盐及干旱胁迫下,青稞幼苗叶片HD-ZipⅣ5受盐胁迫诱导强烈表达,根HD-ZipⅣ5对干旱胁迫显著响应,与大麦中表达模式存在差异。本研究为HD-ZipⅣ5可能在青稞的叶片生长发育及抗逆适应中的作用提供科学依据。

森林草莓HD-Zip Ⅳ亚基因家族的全基因组鉴定与分析

同源异型域-亮氨酸拉链蛋白(homeodomain-leucine-zipper, HD-Zip)作为高等植物所特有的一种转录因子,参与了高等植物形态建成、生长发育和逆境调控。本研究采用生物信息学方法,旨在鉴定和注释森林草莓中HD-ZipⅣ亚基因家族的全基因组序列,分析FvH4HDZIV基因的系统和分子进化,明确HD-ZipⅣ基因的分布,同时分析FvH4HDZIV基因结构与其启动子顺式调控元件。结果表明,森林草莓中预测具有8个HD-ZipⅣ基因,氨基酸的长度范围为698~830,分子量范围为78 060.90~89 980.74 kD,等电点为5.4~7.52,亚细胞定位得到Fv H4HDZI蛋白均定位于细胞核;本试验获得的8个目标基因分散在森林草莓7条染色体中的5条染色体上,LG2和LG4上无FvH4HDZIV基因的分布,在连锁群1、5、7上均定位了2个FvH4HDZIV基因;通过建立系统进化树进行进一步分析,发现的FvH4HDZIV8位于Ⅰ-a,FvH4HDZIV2和FvH4HDZIV4位于Ⅲ-a,FvH4HDZIV1和FvH4HDZIV3位于Ⅴ-a中;同时,所有成员都有内含子,内含子的数目在8~12,数目相对稳定,且数量较多,内含子相位分析结果表明大多数内含子采用相位0方式剪接;此外,通过对启动子调控元件分析发现,森林草莓HD-Zip Ⅳ基因启动子区域存在多种调控元件,由此可推测,它们可以被多种转录因子以及各种内源和外源因素调控,从而参与生物体的各种功能。本研究结果为HD-Zip Ⅳ基因家族参与森林草莓生物功能的进一步研究提供了生物信息学参考依据。