摘要
热激蛋白(Hsps)家族中的小热激蛋白(Hsp20)在保护植物免受非生物胁迫方面发挥至关重要的作用,为探究大豆Hsp20家族基因的特性及其对高温高湿胁迫的响应,对大豆进行了全基因组分析,本研究采用生物信息学方法对进化关系、保守结构域、染色体位置、启动子顺式调控元件和组织特异性表达情况进行预测分析,并采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术对湘豆3号和宁镇1号两个大豆品种在高温高湿胁迫下不同时间的蛋白表达量进行了分析.结果表明:在大豆基因组中共查找出33个GmHsp20基因,不均匀分布在16条染色体上并根据系统发育分析和亚细胞定位结果分为11个亚族.序列分析表明GmHsp20蛋白表现出较高的结构保守性,含有典型的ACD结构域,32个GmHsp20基因(96.96％)没有内含子,或只有1个内含子.启动子分析表明,GmHsp20基因含有大量与胁迫相关的顺式作用元件,其中MYB数目最多(110)个.基因组织特异性表达预测分析结果显示,除GmHSP22.6外,其余基因在各种组织和器官中均有表达.其中GmHSP18.5、GmHSP23.7、GmHSP15.2基因在所有组织中均高度表达.蛋白定量分析结果表明,与对照相比,宁镇1号和湘豆3号两个品种中,经高温高湿胁迫处理后,GmHSP18.5、GmHSP23.7、GmHSP26.OB、GmHSP17.8、GmHSP25.9 5个蛋白均上调表达,并且在两个品种间表达趋势基本一致,表明这些小热激蛋白家族成员可能参与了大豆对高温高湿胁迫的应答反应过程.本研究结果为进一步研究大豆小热激蛋白GmHsp20家族成员的功能提供有价值的信息.
基金项目
浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划项目(2022R485A003)
浙江省教育厅一般科研项目(Y202248468)
国家级大学生创新创业训练计划项目(202213287008)
湖州市公益性应用研究项目(2021GZ26)
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