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题名沙棘MBF1基因家族鉴定及铅胁迫下表达分析
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作者
任乾丹
李昕娟
张恬
陈科
孙菁
周武
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机构
青海大学生态环境工程学院
中国科学院西北高原生物研究所/青海省青藏高原特色生物资源研究重点实验室/中国科学院藏药研究重点实验室
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出处
《西南农业学报》
北大核心
2025年第4期703-714,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(32160386)
青海省青藏高原特色生物资源研究重点实验室开放课题(2024-KF-04)。
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文摘
【目的】从全基因组水平鉴定沙棘MBF1基因家族成员,分析其基因表达模式,为后续研究MBF1基因家族响应重金属铅胁迫相关作用机制奠定理论基础。【方法】利用生物信息学方法鉴定沙棘MBF1基因家族成员并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞和染色体定位、顺式作用元件等进行分析,通过转录组和RT-qPCR分析其在Pb胁迫下的表达模式。【结果】在沙棘中共鉴定出6个MBF1基因家族成员,分别命名为HrMBF1-1~HrMBF1-6,HrMBF1基因编码蛋白质的氨基酸数为110~144 aa;分子量为12441.43~16002.43 Da;等电点为9.91~10.18,为碱性蛋白;不稳定指数为34.72~60.07,其中HrMBF1-1、HrMBF1-3、HrMBF1-4为稳定蛋白,HrMBF1-2、HrMBF1-5、HrMBF1-6为不稳定蛋白;脂肪族指数为79.15~89.55;平均亲水系数为-0.645~0.845,均小于0,因此6个沙棘HrMBF1蛋白家族成员均为亲水性蛋白;HrMBF1蛋白的二级结构主要包括α-螺旋、β-折叠、转角以及无规则卷曲;染色体定位显示6个HrMBF1基因不均匀分布在5条染色体上;系统发育分析将沙棘MBF1基因家族分为2个类群,Group I包括HrMBF1-1、HrMBF1-3和HrMBF1-4,定位于细胞核;Group II包括HrMBF1-2、HrMBF1-5和HrMBF1-6,定位于细胞质;结构域分析结果表明,除了HrMBF1-2基因只有aMBF1结构域,其余HrMBF1基因家族成员有MBF1和aMBF12种结构域;沙棘MBF1基因含有7个保守基序;沙棘MBF1基因含有与热、干旱和生长等非生物胁迫相关的顺式作用元件;复制事件分析显示有4对沙棘MBF1基因存在重复片段;沙棘与拟南芥、毛果杨之间存在种间共线性关系;转录组和RT-qPCR验证显示,随着胁迫Pb离子浓度的增加,除了HrMBF1-2基因,其余5个MBF1基因家族成员的表达量总体呈先上升后下降再上升趋势。【结论】沙棘MBF1基因家族成员在应对Pb胁迫时发挥重要作用。
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关键词
沙棘
MBF1基因家族
重金属胁迫
生物信息学
表达分析
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Keywords
Hippophae rhamnoides
MBF1 gene family
Heavy metal stress
Bioinformatics
Expression analysis
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分类号
S793.6
[农业科学—林木遗传育种]
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