油茶IDD基因家族鉴定与生物信息学分析

油茶(Camellia oleifera)是山茶科(Theaceae)的一种特有的油料植物,具有重要的观赏价值和经济价值,随着油茶的集约化种植,病虫害大量发生,加之良种选育滞后,严重制约着油茶产业的发展。INDETERMINATE DOMAIN(IDD)家族是高等植物中一类保守的转录因子,通过介导植物内源激素进而调控植物的基础免疫反应。为鉴定油茶中IDD基因家族成员,本研究以油茶全基因组信息为参考,通过IDD基因家族保守结构域鉴定了29个油茶CoIDD基因家族成员,进一步明确了各基因的结构、理化性质、系统进化关系、亚细胞定位。通过RT-PCR克隆到1个与AtIDD4/5/6同源的CoIDD4基因,明确了其理化性质、表达模式及核定位信号,同时分析了其启动区顺式作用元件的类型。研究结果表明,29个CoIDD基因家族成员分为4个亚组,平均亲水系数均小于0,属于亲水性蛋白,且亚细胞定位均位于细胞核内;克隆到CoIDD4基因的全长ORF框包含1620bp碱基,编码539个氨基酸,主要在叶片和花器官中表达;该基因启动子区顺式作用元件主要是参与光响应和植物激素响应元件两大种类。综上所述,本研究在油茶中鉴定了29个IDD基因家族成员,其中CoIDD4基因与AtIDD4/5/6亲缘关系较近,推测其可能参与油茶激素信号转导和基础免疫反应调节等进程,为油茶IDD转录因子功能解析提供理论基础,也为油茶的抗性优良品种选育及分子育种提供参考依据。

毛竹IDD基因家族启动子分析

IDD基因家族编码一种混合型的转录因子,多数参与植物的生长发育.真核基因的表达受多种因素的调控,其中启动子在转录水平上的调节作用至关重要.本研究截取毛竹IDD家族8个基因(Ph IDD1-2,Ph IDD4-8和Ph ID1)起始密码子前2 000 bp序列,顺式作用元件分析显示,这些基因启动子中均存在TATA框和CAAT框,除此之外,上游调控区域还存在光响应元件、激素响应元件、逆境胁迫元件以及其他响应元件,其中有些元件是某个基因所特有的,表现出该基因家族各基因独特的表达模式,也表明该家族基因的功能分化,参与植物发育的各个阶段.

毛竹IDD基因家族的生物信息学分析

IDD基因家族编码一种混合型的转录因子,本文通过本地Blast从毛竹（Phyllostachys heterocycla）基因组数据库获取到了9个IDD家族基因,并命名为PhID1和PhIDD1-8,其氨基酸序列均具IDDdomain结构特征,一个假定的核定位信号、2个C2H2和2个C2HC。氨基酸理化性质分析发现,PhIDD蛋白均为亲水性蛋白,含量较多是丙氨酸（Ala）、丝氨酸（Ser）和甘氨酸（Gly）,全序列等电点分布在8.8-9.7之间,仅PhIDD2蛋白的等电点为5.6。除PhIDD2外,IDD-domain的等电点与全序列等电点基本一致。PhIDD蛋白二级结构含量分析发现无规则卷曲和α-螺旋含量最多,β-转角和延伸链分布在整个蛋白中。蛋白磷酸化位点预测结果显示磷酸化位点数量在20-29个不等。三维结构分析显示,PhIDD1在63-175氨基酸处,会形成α-螺旋,β-折叠及无规则卷曲及明显的锌原子结合位点。