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构树GRAS基因家族鉴定及在茎发育中的表达分析
1
作者
陈谭星
栗焕楠
+5 位作者
王品胜
蒋亚君
肖进彬
闫灵敏
王洋
范毅
《广东农业科学》
2024年第12期107-119,共13页
【目的】GRAS转录因子在植物防御应答、根的发育、分生组织的形成、赤霉素(Gibberellin,GA)信号及光信号转导等过程中起重要调控作用,鉴定构树(Broussonetia papyrifera)中GRAS基因家族成员并分析其在茎组织中的表达模式,可为研究构树...
【目的】GRAS转录因子在植物防御应答、根的发育、分生组织的形成、赤霉素(Gibberellin,GA)信号及光信号转导等过程中起重要调控作用,鉴定构树(Broussonetia papyrifera)中GRAS基因家族成员并分析其在茎组织中的表达模式,可为研究构树茎木质化发育提供参考。【方法】利用HMM在构树全基因组中鉴定GRAS家族基因,通过生物信息学方法及RNA-Seq数据分析GRAS基因在构树不同木质化程度茎组织(T1~T3)的表达模式。【结果】从构树基因组鉴定到43个GRAS成员,并按染色体分布进行命名。74%的BpGRAS无内含子,23%的BpGRAS仅含有1~2个内含子。多数BpGRAS蛋白为酸性氨基酸、不稳定蛋白、亲水蛋白,二级结构均以无规则卷曲和α螺旋为主。与拟南芥GRAS蛋白进行系统发育及蛋白保守结构域分析显示,43个构树GRAS成员被分为9类,且与拟南芥GRAS蛋白具有较高的同源性。顺式作用元件分析表明,该家族可能在植物光反应、逆境胁迫响应及植物体内源激素调控的相关生物学过程中具有潜在功能。基于RNA-Seq的表达分析可知,BpGRAS6、BpGRAS11在T1~T3中连续显著上调,BpGRAS1、BpGRAS15、BpGRAS20、BpGRAS23、BpGRAS29在T1~T3中显著下调。【结论】成功鉴定出43个构树GRAS基因家族成员,推测BpGRAS6、BpGRAS11、BpGRAS1、BpGRAS15、BpGRAS20、BpGRAS23、BpGRAS29可能在构树茎木质部形成方面发挥作用,可作为研究构树木质化调控机制的候选基因。
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关键词
构树
GRAS
转录因子
茎发育
木质素
生物信息学
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题名
构树GRAS基因家族鉴定及在茎发育中的表达分析
1
作者
陈谭星
栗焕楠
王品胜
蒋亚君
肖进彬
闫灵敏
王洋
范毅
机构
河南省高新技术实业有限公司/河南省构树产业工程技术研究中心
河南省科学院
郑州市中原区城市管理综合行政执法大队
许昌职业技术学院
出处
《广东农业科学》
2024年第12期107-119,共13页
基金
河南省科学院基本科研业务费项目(240614033)。
文摘
【目的】GRAS转录因子在植物防御应答、根的发育、分生组织的形成、赤霉素(Gibberellin,GA)信号及光信号转导等过程中起重要调控作用,鉴定构树(Broussonetia papyrifera)中GRAS基因家族成员并分析其在茎组织中的表达模式,可为研究构树茎木质化发育提供参考。【方法】利用HMM在构树全基因组中鉴定GRAS家族基因,通过生物信息学方法及RNA-Seq数据分析GRAS基因在构树不同木质化程度茎组织(T1~T3)的表达模式。【结果】从构树基因组鉴定到43个GRAS成员,并按染色体分布进行命名。74%的BpGRAS无内含子,23%的BpGRAS仅含有1~2个内含子。多数BpGRAS蛋白为酸性氨基酸、不稳定蛋白、亲水蛋白,二级结构均以无规则卷曲和α螺旋为主。与拟南芥GRAS蛋白进行系统发育及蛋白保守结构域分析显示,43个构树GRAS成员被分为9类,且与拟南芥GRAS蛋白具有较高的同源性。顺式作用元件分析表明,该家族可能在植物光反应、逆境胁迫响应及植物体内源激素调控的相关生物学过程中具有潜在功能。基于RNA-Seq的表达分析可知,BpGRAS6、BpGRAS11在T1~T3中连续显著上调,BpGRAS1、BpGRAS15、BpGRAS20、BpGRAS23、BpGRAS29在T1~T3中显著下调。【结论】成功鉴定出43个构树GRAS基因家族成员,推测BpGRAS6、BpGRAS11、BpGRAS1、BpGRAS15、BpGRAS20、BpGRAS23、BpGRAS29可能在构树茎木质部形成方面发挥作用,可作为研究构树木质化调控机制的候选基因。
关键词
构树
GRAS
转录因子
茎发育
木质素
生物信息学
Keywords
paper mulberry
GRAS
transcription factor
stem development
lignin
bioinformatics
分类号
S792.99 [农业科学—林木遗传育种]
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作者
出处
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1
构树GRAS基因家族鉴定及在茎发育中的表达分析
陈谭星
栗焕楠
王品胜
蒋亚君
肖进彬
闫灵敏
王洋
范毅
《广东农业科学》
2024
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