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毛竹GeBP转录因子家族的全基因组鉴定和表达分析

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[目的]通过对毛竹(Phyllostachys edulis)GeBP转录因子分子特征和表达模式的研究,为揭示其在表皮毛形成过程中的作用提供参考。[方法]通过生物信息学方法对毛竹GeBP转录因子的基因结构、蛋白基本理化性质与结构特征以及系统进化进行系统分析;采用转录组数据,对各成员基因在毛竹不同组织中的表达模式进行分析,同时利用实时定量PCR(qRT⁃PCR)的方法进行验证。[结果]在毛竹基因组中共鉴定出16个GeBP转录因子家族基因成员(PeGeBP1-PeGeBP16),其中仅3个基因(PeGeBP3、PeGeBP4和PeGeBP5)含有内含子,数量分别为1、1和5个。PeGeBPs编码的蛋白主要定位在细胞核内,蛋白分子质量为23。37~62。17 ku,理论等电点为5。02~10。14。系统进化分析表明,毛竹与水稻(Oryza sativa)和二穗短柄草(Brachypodium distachyum)对应的GeBP成员亲缘关系较近,分别聚类到4个分支,而与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和毛果杨(Populus trichocarpa)的距离较远。转录组表达谱热图分析显示,除PeGeBP5在叶片中未检测到表达外,其他基因在鞭生根、茎生根、笋、叶片和箨片中均有表达,但表达丰度具有一定的差异。qRT⁃PCR结果表明,16个PeGeBPs在叶、笋、箨、箨片和纤毛中均检测到表达,但存在明显差异,在有表皮毛的组织(叶、箨、箨片和纤毛)中12个PeGeBPs的表达量均高于无表皮毛的笋,只有PeGeBP16在笋中表达量高于其他组织,而其他3个基因在笋中的表达量也较低。[结论]从毛竹中鉴定了16个GeBP转录因子基因,各基因在不同的组织中表达量差异明显,表明它们功能的多样性。大多数PeGeBPs(12个)的表达量在有表皮毛的组织中均高于无表皮毛的组织,表明这些基因可能参与表皮毛的形成调控。
Genome‑wide identification and expression analysis of GeBP transcription factor gene family in moso bamboo

单雪萌、杨克彬、史晶晶、朱成磊、高志民

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国际竹藤中心竹藤资源基因科学与产业化研究所,国家林业和草原局/北京市竹藤科学与技术重点开放实验室,北京 100102

毛竹 GeBP转录因子基因 表达模式 表皮毛

"十二五"农村领域国家科技计划项目

2015BAD04B0101

2020

南京林业大学学报(自然科学版)
南京林业大学

南京林业大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.012
ISSN:1000-2006
年,卷(期):2020.44(3)
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