谷子PHR家族基因的生物信息学及表达模式分析

磷饥饿响应(Phosphate starvation response,PHR)蛋白是磷调控网络中一个重要的转录因子,在调控磷的有效利用方面起着重要作用。为了挖掘能够响应低磷诱导的谷子PHR基因,研究通过生物信息学手段从谷子基因组中鉴定了PHR家族基因,分析了不同物种PHR家族基因之间的进化关系,进一步分析了谷子PHR家族成员的基因结构及其在低磷条件下的基因表达模式。结果显示,从谷子基因组中共鉴定到16个SiPHR基因,不均匀地分布在谷子的7条染色体上,CDS长度为783~1422 bp,编码260~473个氨基酸,等电点范围为5.08~9.49,均属亲水性蛋白。系统进化结果显示,SiPHR可划分为5个亚组,分别对应1~3个水稻、玉米、高粱同源蛋白,均含有Myb_DNA-binding和Myb_CC_LHEQLE保守结构域。SiPHR家族基因包含6~7个外显子,鉴定出9种顺式作用元件,且均存在光响应元件。基因组织表达模式分析显示,SiPHR1、SiPHR3、SiPHR4、SiPHR6和SiPHR16具有明显的组织表达特异性。在低磷胁迫下呈多种表达模式,其中,SiPHR3、SiPHR10表达量在低磷胁迫3 d后显著高于胁迫前水平。研究结果可为谷子SiPHR基因的耐低磷调控网络研究提供一定的理论参考。