大豆VLN基因家族的全基因组鉴定及组织表达分析

绒毛蛋白(villin,VLN)是最重要的肌动蛋白结合蛋白(actin-binding proteins,简称ABPs)之一,参与肌动蛋白丝的解聚和组装,具有成核、成帽、切割和捆绑等重要的功能。分析大豆VLN基因家族成员的数量、序列特征、系统进化和表达模式,为阐明大豆VLNs基因的生物学功能奠定基础。通过HMM方法检索大豆中黄13的参考基因组,鉴定大豆VLN基因家族成员;利用在线网站NCBI-CDD、SMART、PDB、ExPASy和Plant-mPLoc分析大豆VLNs蛋白的理化性质;利用MG2C、GSDS、MEME和PlantCARE分析大豆VLNs基因的序列特征;通过转录组测序数据分析大豆VLNs基因表达模式;利用在线网站STRING 11.5构建大豆VLNs蛋白互作网络。从大豆中共鉴定出8个VLNs基因,它们分布于8条染色体,亚细胞定位均位于细胞质。大豆VLN家族基因的外显子/内含子数量较多且基因序列较长,启动子区有大量与生长发育、植物激素、生物胁迫和非生物胁迫等相关的响应元件,成员间蛋白序列有一定的保守性和相似性,大豆VLN家族蛋白在系统进化上分为3组。部分大豆VLNs基因在根、茎、花、荚和种子中特异性表达,蛋白互作网络显示成员间存在潜在的相互作用。大豆VLN基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析结果,为进一步解析大豆VLNs基因功能提供了重要的理论基础。大豆共有8个VLNs基因,它们均定位于细胞质,具有响应生长发育、激素和胁迫的调控元件,GmVLN3、GmVLN5和GmVLN6在根、茎、荚中特异性优势表达。