桃GRAS家族全基因组鉴定与响应UV-B的表达模式分析

摘要：

[目的]GRAS基因家族成员在调节植物生长发育中发挥着关键作用.通过生物信息学分析GRAS在桃基因组中的分布、结构及进化,研究家族成员在不同组织中的表达特异性及其对UV-B的响应,解析GRAS基因家族的生物学功能.[方法]对设施油桃'中油5号'(Prunus persica var.nectarina cv.Zhongyou5)补充适量UV-B (Ultraviolet-B)剂量,利用Plant TFDB数据库鉴定桃GRAS基因家族成员.采用C1ustal W、MEGA6.0、ProtParam tool、MCScanX、Circos、SMART、NCBI-CDD、ExPASy、GSDS和MEME等软件构建系统进化树,绘制染色体定位图,预测蛋白的相对分子质量与等电点等理化性质等,分析GRAS基因家族成员在不同组织中的表达模式,利用qRT-PCR技术检测桃GRAS在UV-B处理下的表达情况.[结果]从桃全基因组中鉴定出48个GRAS转录因子家族基因,构建系统进化树将这48个成员分为9个亚家族,PpGRAS在桃的8条染色体上呈不均匀分布.对GRAS基因家族进行理化性质分析发现,其蛋白平均长度为590.52 aa,等电点在4.36-7.56.GRAS家族基因结构分析表明,有40个基因不含内含子,8个基因含有1个内含子.保守元件分析显示,GRAS家族包含20个保守元件,其中Motif 2和4在GRAS的家族中高度保守,同一个亚家族成员含有相同的保守元件,其可能具备相似的功能.然而,有些亚家族成员的表达模式不同,这可能与其保守基序之外的序列有关.PpGRAS在不同组织中具有不同的表达模式.叶片中PpGRAS5经UV-B处理后上调表达最显著,而有多达1 5个基因表达量呈现下调.果实中PpGRAS13经UV-B处理后上调表达,但有9个基因表达下调.韧皮部中,UV-B处理后有14个基因上调表达,而PpGRAS6经处理后在韧皮部中表达下调最明显.[结论]从桃基因组中共鉴定出48个GRAS基因家族成员,分布于8条染色体上;多数PpGRAS能响应UV-B处理,但在不同组织中的表达不尽相同.

关键词：桃、GRAS基因家族、生物信息学分析、UV-B

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资助基金：国家自然科学基金;山东省自然科学基金

在线出版日期：2020-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：4567-4581