西瓜TALE基因家族鉴定及表达分析

TALE基因家族在调控花器官发育、花分生组织形成、器官形态发生、果实发育、植物非生物胁迫响应及激素响应中发挥重要作用。利用生物信息学的方法鉴定了西瓜TALE基因家族成员,并分析了其基因结构、系统发育树、保守基序、顺式作用元件、组织特异性表达,以及低温胁迫和干旱胁迫后基因的表达情况,为西瓜TALE基因家族的功能研究和利用提供了理论依据。结果表明,西瓜TALE基因家族共包含19个成员。系统发育分析将ClTALE家族分为BEL1-like和KNOX两个亚家族,KNOX亚家族又可进一步划分为两个分支ClassⅠ和ClassⅡ。顺式作用元件分析表明,ClTALE基因的启动子中富含光、植物激素和非生物胁迫响应的顺式元件,其中光响应元件最多。西瓜组织特异性表达分析表明,ClBLH09在根中高表达,ClBLH01在卷须、雌花和雄花中高表达,因此西瓜TALE基因家族可能参与了西瓜的生长发育过程。低温胁迫(0、3、6、12、24、36和48 h)和干旱胁迫(0、1、2、3、4、5、6、7和8 d)不同时间后基因的表达分析表明,ClBLH08和ClKN02在低温胁迫下呈现上调趋势,ClBLH04和ClBLH05在干旱胁迫下呈上调的趋势,因此西瓜TALE基因家族可能在低温胁迫和干旱胁迫中发挥作用。

萝卜TALE转录因子家族的鉴定与分析

TALE (three-amino acid loop extension)转录因子在植物生长发育及细胞分化过程中起重要作用。在多种植物中均已鉴定出TALE转录因子的家族成员,但是萝卜TALE转录因子家族的研究鲜有报道。文中通过生物信息学手段在象牙白萝卜全基因组中鉴定出了分布于9条染色体上的33个TALE家族基因。研究结果显示,该家族中除与拟南芥KNATM同源的基因Rsa10037940外,其余基因均含有编码HOX保守结构域的序列。这些基因含有4–6个外显子。萝卜的33个TALE基因与拟南芥中的17个同源基因存在共线性关系。33个TALE基因启动子区的顺式元件中包含大量逆境响应元件。表达特性分析显示,该基因家族BELL亚家族内有4个基因在根内表达量较高,KNOX亚家族内有2个基因在薹和愈伤中表达量较高。该家族不同亚型成员之间的蛋白3D结构高度相似。编码蛋白均为弱酸、有亲水性。萝卜TALE基因家族在进化上较为保守,分化上与拟南芥存在一致性,与水稻差异较大。本研究为开展萝卜中TALE转录因子的生物学功能研究提供了重要参考。