葡萄UBP基因家族对非生物胁迫的响应及VvUBP基因功能研究

泛素特异蛋白酶是一个广泛存在于真核生物中且高度保守的基因家族,通过去泛素化作用调节细胞蛋白的各种生理活动。为了系统探究葡萄UBP基因家族功能,本研究运用生物信息学方法对葡萄UBP基因家族成员进行鉴定与分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析VvUBPs基因在不同非生物胁迫下的表达模式。结果表明,VvUBP基因家族包括27个成员,编码序列(CDS)长度为594~4 812 bp,编码氨基酸序列长度为197~1 603 aa。系统进化分析结果显示,UBP基因家族可分为8个亚组(GⅠ~GⅧ)。VvUBPs在茎中的表达水平相对较低,VvUBP27、VvUBP10和VvUBP23分别在卷须、花和叶中表达水平较高。外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理可显著诱导VvUBP5、VvUBP12、VvUBP18和VvUBP27等4个基因高表达,外源水杨酸(SA)处理可显著诱导VvUBP5和VvUBP19基因高表达。VvUBP15在盐胁迫浓度0.6%时的表达量增加最明显,VvUBP6在弱光胁迫下表达显著下降以及VvUBP25在高温胁迫6 h时增幅最大。综上,VvUBP基因家族成员能够响应不同的非生物胁迫,进而提高葡萄的抗逆性。本研究结果为揭示UBP调控葡萄生长发育和抗逆胁迫机理等提供了科学依据。

龙眼UBP家族全基因组鉴定及其在外源胁迫下的表达分析

泛素特异蛋白酶(ubiquitin-specific protease,UBP)是去泛素化酶六大家族中最大的,广泛存在于真核生物中,保守性很高。UBP可通过去泛素化作用调节各种生物的生长发育。为了解龙眼(Dimocarpus longan Lour.)DlUBP基因家族的生物学功能及其在龙眼体胚早期发生过程中的作用,基于第3代龙眼基因组数据库与转录组数据库,对DlUBP全基因组进行鉴定,分析其基因结构、蛋白质结构域、启动子顺式元件及构建系统进化树,并对DlUBP基因在脱落酸处理和干旱胁迫处理下的表达情况进行分析。结果显示,DlUBP家族共有18个成员,分为10个亚家族,其中最大的亚家族有4个成员;各成员的氨基酸数为369~1117个,内含子数为2~31个;在DlUBP启动子序列中存在大量光响应元件、厌氧诱导响应元件、激素响应元件,随着处理时间的增加,在脱落酸处理下,多数DlUBP基因的表达量呈降低趋势,在干旱胁迫处理下,有不少DlUBP基因的表达量升高,推测DlUBP基因在龙眼体胚早期参与脱落酸的调控并对干旱胁迫有应激反应。