蓖麻RcHSF基因家族鉴定与冷胁迫下的表达模式分析

为明确蓖麻HSF基因家族的结构特征与冷胁迫下的表达模式,利用序列比对法实现蓖麻HSF基因家族成员的全基因组鉴定,通过生物信息学手段对基因家族成员的序列结构、理化性质、染色体定位、启动子顺式作用元件、蛋白保守结构域、系统进化关系以及聚类方式进行分析,并结合RNA-Seq与qRT-PCR对RcHSFs的表达水平进行验证。结果表明,蓖麻基因组中含有19个RcHSF基因家族成员;基因分析发现RcHSFs分别含有1~3个外显子,定位在17个染色体片段上且呈不均匀分布,其中大多数RcHSFs均含有AAGAA-motif、MYB与MYC元件,暗示其响应植物激素与逆境胁迫;蛋白分析表明,RcHSFs按照基序类型与排布方式被聚为A、B、C 3类,推测不同类型HSF的蛋白功能存在差异,尽管所有成员均存在不同程度的motif缺失,但结构域高度保守;RNA-Seq分析发现仅RcHSF4与RcHSF10受冷胁迫诱导表达,与qRT-PCR验证结果一致。结果为RcHSFs基因的克隆与功能研究提供重要的理论基础,为蓖麻抗冷新种质资源的建立提供候选基因。

龙眼Hsf基因家族密码子使用模式分析

为了解龙眼热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)基因家族密码子使用偏性特征,本研究利用CodonW程序和EMBOSS在线软件对龙眼Hsf (DlHsf)基因家族密码子偏好性进行数据的提取及分析,运用SPSS、Origin和GraphPad软件对密码子偏好性参数进行统计、分析与图表制作。结果显示:(1) DlHsf基因家族密码子A/T (U)选择偏性较G/C更强,且更偏好以A/T (U)结尾。(2)最优密码子有CUU等12个。(3)密码子组成成分分析、中性绘图分析、ENC-plot分析及PR2-plot分析表明,DlHsf基因家族密码子偏好性主要受到突变压力影响。(4)与模式生物基因组密码子使用偏性使用频率比较显示,酵母菌真核表达系统更适合作为该家族基因异源表达系统,拟南芥、烟草、番茄均可作为该家族遗传转化的受体,但为提高表达效率,可能仍需在实验过程中对家族基因密码子进行改造优化。本研究为DlHsf基因家族密码子优化及转基因功能尤其是在异源表达上的研究提供一定的理论基础。

甜瓜热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析

热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是植物胁迫抗性调控中的一类重要因子,在植物胁迫应答和生长发育调控中起着关键作用。本试验基于甜瓜(Cucumis melo L.)基因组数据,利用生物信息学手段对CmHsf家族进行鉴定,并对其基因结构、位置信息、系统发育、共线性关系及启动子等进行了分析。结果表明:在甜瓜基因组数据中共鉴定到22个CmHsf基因家族成员,这些基因不均匀地分布在11条染色体上,所有基因均含有内含子,且内含子数量大多为1~2个;根据蛋白结构和系统发育分析,CmHsf可被分为3个类群,各类群数量不等,与其他植物Hsf基因在类群划分上具有一定的相似性;在与模式植物拟南芥进行同源进化分析中,系统进化树将所有的CmHsf基因家族聚为3类;在共线性分析中,甜瓜共有19个基因与黄瓜、西瓜存在共线性关系;在启动子分析中,鉴定到脱落酸、茉莉酸、生长素、赤霉素以及干旱、低温、机械损伤等信号响应顺式作用元件。