藜麦CqKEA基因家族的鉴定及表达

运用生物信息学的方法对CqKEA基因家族进行系统分析,结果表明,CqKEA基因家族包含10个成员,通过系统发育分析将其分为三组,同组基因具有相似的基因结构、蛋白motif和功能;部分基因的表达存在显著的组织特异性,并且干旱、高温和盐胁迫也会对部分基因的表达产生影响。对CqKEA基因家族的分析为藜麦耐逆机理研究和分子育种奠定了基础。

5种十字花科植物KEA基因家族的全基因组鉴定和比较进化分析

K^(+)/H^(+)逆向转运蛋白通过调节细胞内K^(+)和pH稳态,在植物的营养、生长、发育和信号转导中发挥重要作用。在本研究中,利用全基因组分析5种十字花科植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)、小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)、亚麻荠(Camelina sativa)和盐芥(Eutrema salsugineum)分别鉴定出6、6、12、18和6个KEA基因。系统进化、基因结构和motif分析表明以上48个KEA基因隶属于CladeⅠ和CladeⅡ两个亚家族。共线性分析发现,在小鼠耳芥和亚麻荠进化中,KEA家族成员既经历了全基因组复制同时又经历了片段重复事件,而拟南芥、琴叶拟南芥和盐芥中大部分KEA成员以经历分散型复制事件为主。比较进化分析表明5种植物KEA家族的旁系同源基因在进化中的主要动力为纯化选择。物种间KEA基因的共线性分析表明十字花科物种之间存在复杂的进化关系。小鼠耳芥KEA基因的表达明显响应高盐胁迫,其中ApKEA2.1/2.2、ApKEA6.1/6.2的表达模式存在明显差异,暗示复制基因对功能发生分歧。本研究是对植物中K^(+)/H^(+)逆向转运蛋白的新认识,研究结果为进一步研究K^(+)/H^(+)平衡与钾素动态营养机制提供了基因资源和理论基础。