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棉花NLP(NIN-Like Protein)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

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[目的]全基因组范围内探究棉花NLP转录因子的结构特点及进化特征,深入了解棉花NLP转录因子表达模式,为后续NLP的功能研究和利用奠定基础.[方法]采用BLASTP和HMMsearch 2种策略进行搜索,鉴定亚洲棉、雷蒙德氏棉、海岛棉、陆地棉4种棉花全基因组范围内的NLP转录因子家族成员.对确认后的棉花NLP家族成员进一步展开生物信息学分析,利用在线软件Expasy对分子量、理论等电点等理化性质进行预测;使用MEGA 7软件构建系统进化树;通过网站MEME进行蛋白保守基序分析;运用在线软件GSDS2.0分析基因结构;TBtools进行染色体定位绘制;McscanX进行棉花NLP家族复制基因分析;利用PlantCARE网站预测棉花NLP基因家族启动子元件;通过TBtools绘制不同组织及非生物胁迫下棉花NLP基因表达热图,分析组织表达特性和响应非生物胁迫的特征.通过RT-qPCR分析缺氮和复氮处理后棉花NLP基因的表达情况.[结果]从亚洲棉、雷蒙德氏棉、海岛棉、陆地棉蛋白数据库中分别筛选出11、11、21和22个NLP转录因子成员,家族蛋白序列长度为693-996个氨基酸,相对分子质量为76.92-110.02 kDa,理论等电点为5.13-7.77,亚细胞定位几乎均定位于细胞核中,NLP基因启动子区发现大量激素响应和逆境响应顺式作用元件.系统进化分析将棉花NLP蛋白分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组,基因复制分析发现片段复制是NLP基因在棉花中扩张的主要方式.Ka/Ks均小于1显示棉花中NLP基因进化主要经历纯化选择.表达分析结果也证实棉花GHNLPs响应氮饥饿和复氮过程.[结论]从亚洲棉、雷蒙德氏棉、海岛棉、陆地棉中分别鉴定获得11、11、21和22个NLP转录因子成员,它们之间具有较高的保守性,又有一定程度的差异.陆地棉GHNLPs在缺氮及复氮处理过程中表达量发生显著变化,可能在棉花响应硝酸盐过程中具有一定作用.
Genome-Wide Identification and Expression Analysis of NLP(NIN-Like Protein)Transcription Factor Gene Family in Cotton

cottonNLP transcription factornitrogen signalbioinformatics

丁国华、肖光辉、竺丽萍

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陕西师范大学生命科学学院,西安 710119

棉花 NLP转录因子 氮信号 生物信息学

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2023

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.19.003

中国农业科学
中国农业科学院

中国农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.899
ISSN：0578-1752
年,卷(期)：2023.56(19)
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