摘要
[目的]对西瓜OSCA基因家族进行成员鉴定、系统发育分析以及胁迫响应分析,为揭示西瓜OSCA基因生物学功能和抗逆分子机制提供参考依据.[方法]运用生物信息学的方法从西瓜全基因组数据库中鉴定出西瓜OSCA基因家族成员,根据染色体定位信息进行命名.对基因家族成员染色体位置、基因结构、共线性、启动子、蛋白结构和系统发育等进行全面分析.利用转录组数据和qRT-PCR分析西瓜OSCA基因在胁迫条件下的表达情况.[结果]西瓜OSCA基因家族有10个成员,不均等地分布在6条染色体上.西瓜OSCA蛋白分子量变化范围为24.59～91.97 kD,氨基酸数量为214～809 aa,多数定位于质膜上.共线性分析结果表明,西瓜OSCA基因在进化过程中发生了片段复制事件.西瓜OSCA基因家族分为三大类群,同一类群成员的外显子一内含子的组成模式、蛋白保守基序排列、蛋白二级结构数量比例和蛋白三级结构模型均相似.西瓜、水稻、番茄和拟南芥的OSCA基因被分为6个亚族,每个亚族均有西瓜OSCA基因分布.西瓜OSCA基因启动子区域含有厌氧诱导、冷胁迫应答、光反应和干旱胁迫应答等多种非生物胁迫响应元件.在干旱、低温和盐胁迫下,西瓜OSCA基因家族各成员表达量均有不同程度变化,其中ClaOSCA3和ClaOSCA5在3种不同胁迫条件下表达量均有显著差异(P<0.05).[结论]西瓜OSCA基因在进化过程中具有一定保守性,与拟南芥、水稻和番茄OSCA基因存在较近亲缘关系.西瓜OSCA基因家族内部存在功能分化,ClaOSCA3和ClaOSCA5可能是胁迫响应机制中的重要抗逆基因.
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