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马铃薯PIF家族成员鉴定及其对高温胁迫的响应分析

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植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)属于碱性-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族,通过将光和温度等外部环境信号与植物体内源信号途径相整合,进而形成复杂的信号转导网络来精密调控植物的生长发育进程.目前,关于马铃薯PIF家族基因的研究较少,鉴定和分析StPIF家族成员有助于进一步提高马铃薯的产量和品质.本研究运用生物信息学方法,以拟南芥PIF家族成员蛋白序列作为源序列,通过在马铃薯基因组数据库中进行BlastP分析鉴定出7个StPIFs家族成员,并对其进行系统进化、染色体分布、复制事件、蛋白理化性质、基因结构、Motif预测、启动子顺式作用元件、基因表达模式以及对高温胁迫的响应分析.结果显示,StPIF家族所有成员均含有Motif 1(bHLH结构域)、Motif 2(APB结构域)基序;在StPIF基因的启动子区域预测到多个参与光响应、激素、干旱、低温、昼夜节律以及防御和应激反应调控元件;基因表达模式和现蕾期高温胁迫响应分析表明,家族成员具有明显的组织表达特异性,基因存在功能分化,且大部分StPIF成员对生物胁迫和高温等非生物胁迫具有明显响应.以上研究结果极大丰富了我们对StPIF家族的认识,为进一步探究StPIF基因在马铃薯生长期应对生物胁迫以及在结薯期应对高温等非生物胁迫中发挥的功能奠定了理论基础.
Genome-wide identification and characterization of PIF genes and their response to high temperature stress in potato

荐红举、尚丽娜、金中辉、丁艺、李燕、王季春、胡柏耿、Vadim Khassanov、吕典秋

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西南大学农学与生物科技学院, 重庆 400715

南方山地农业教育部工程研究中心, 重庆 400715

薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室, 重庆 400715

国家马铃薯工程技术研究中心, 山东德州 253600

S. Seifullin Kazakh Agrotechnical University, Zhenis Avenue 010011, Astana, Republic of Kazakhstan

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马铃薯(Solanum tuberosum L.) PIF家族 生物信息学 高温 表达模式分析

国家自然科学基金资助项目科技部科技伙伴计划项目国家重点研发计划项目西南大学人才引进项目西南大学人才引进项目

32101659KY2019040162018YFE0127900SWU019008SWU020009

2022

10.3724/SP.J.1006.2022.04285

作物学报
中国作物学会　中国农业科学院作物科学研究所

作物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.803
ISSN：0496-3490
年,卷(期)：2022.48(1)
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