葡萄LBD基因家族的鉴定与表达分析

摘要：

[目的]通过生物信息学分析明确LBD转录因子在葡萄基因组中的数量、结构和非生物胁迫差异表达,为探究LBD转录因子在葡萄非生物胁迫中的作用奠定理论基础.[方法]根据已经报道的拟南芥LBD基因,利用葡萄基因组数据库中的BLAST软件鉴定葡萄基因组中的LBD基因.采用DNAMAN5.0、Clustalx、MapInspect、MEME、GSDS2.0、ExPASy和MEGA5.0等软件进行生物信息学分析.利用PLEXdb中葡萄Affymetrix GeneChip 16K基因芯片数据绘制芯片表达谱.采用qRT-PCR方法检测VvLBD基因家族在逆境胁迫中的表达情况.[结果]从葡萄(Vitis vinifera L.)全基因组中鉴定得到30个LBD基因家族成员,可分为Class Ⅰ和ClassⅡ两类,Class Ⅰ分为5个亚族,分别是Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅰd和Ⅰe,ClassⅡ分为2个亚族,分别是Ⅱ a和Ⅱ b.理化性质分析表明,VvLBD基因家族编码氨基酸数目介于127-386,理论等电点分布在4.77-9.28.定位分析发现,该基因家族的30个基因分布于葡萄19条染色体中的11条染色体上,其中第1 3染色体上分布最多,有7个基因.多序列比对和motif分析结果表明,VvLBD基因家族具有特定的3个保守结构域,分别是类锌指结构、亮氨酸拉链结构和甘氨酸-丙氨酸-丝氨酸(GAS)结构.亚细胞定位分析表明,VvLBD基因家族主要在叶绿体、线粒体和细胞核中进行表达.VvLBD基因家族的二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主.VvLBD基因芯片表达谱分析发现,大部分基因在盐胁迫和PEG胁迫下表达量上升,并且胁迫时间的长短对该基因家族成员的表达也存在差异.qRT-PCR分析结果表明,VvLBD基因家族成员中VvLBD8、VvLBD11、VvLBD12、VvLBD15、VvLBD16、VvLBD17在400mmol·L-1 NaCl处理条件下呈上调表达,表达量分别是对照的3、1、8、4、5和1 3倍,VvLBD12和VvLBD19在10％ PEG处理条件下呈上调表达,表达量分别是对照的4和26倍.[结论]从葡萄基因组中一共鉴定出30个LBD基因家族成员,分布于11条染色体上,并且结构进化高度保守;所有成员都与逆境相关,但是该基因家族成员在不同逆境胁迫下的响应程度存在一定的差异.

关键词：葡萄、LBD基因家族、进化分析、表达谱、实时荧光定量PCR

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资助基金：甘肃农业大学大学生科研训练项目、国家自然科学基金31460500

在线出版日期：2018-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：4102-4118