植物生理学报2024,Vol.60Issue(9) :1461-1474.DOI:10.13592/j.cnki.ppj.100491

马蓝AP2/ERF转录因子家族全基因组鉴定与表达分析

Genome-wide identification and expression analysis of AP2/ERF transcription factor family in Baphicacanthus cusia

胡永乐 黄杨钦 王天才 宁书菊 叶齐 魏道智
植物生理学报2024,Vol.60Issue(9) :1461-1474.DOI:10.13592/j.cnki.ppj.100491

马蓝AP2/ERF转录因子家族全基因组鉴定与表达分析

Genome-wide identification and expression analysis of AP2/ERF transcription factor family in Baphicacanthus cusia

胡永乐 1黄杨钦 2王天才 2宁书菊 3叶齐 4魏道智4
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作者信息

  • 1. 武夷学院生态与资源工程学院福建省生态产业绿色技术重点实验室,福建武夷山 354300;福建农林大学生命科学学院,福州 350002
  • 2. 武夷学院海峡成功学院,福建武夷山 354300
  • 3. 福建农林大学农学院,福州 350002
  • 4. 福建农林大学生命科学学院,福州 350002
  • 折叠

摘要

马蓝中吲哚类生物碱靛蓝、靛玉红具有药效物质和天然色素的双重价值属性,经济及社会效益较高.AP2/ERF转录因子家族可从转录水平调控次生代谢物合成,本研究利用生物信息学从马蓝基因组中鉴定获得205个AP2/ERF转录因子,不均匀分布在16条染色体上.结合结构域特征及系统进化分析,将成员细分为28个AP2亚家族、103个ERF亚家族、65个DREB亚家族、7个RAV亚家族和2个Soloist亚家族.保守基序及基因结构分析表明,Motif 1、2、4、5广泛分布于马蓝AP2/ERF 中,部分亚家族具有自身特异Mo-tif,各组别内含子/外显子结构具有一致性.物种间共线性分析表明,49.8%的马蓝AP2/ERF在拟南芥中存在同源基因对.结合转录组筛选出响应茉莉酸甲酯诱导的组织差异表达基因,为后续探究AP2/ERF转录因子在马蓝吲哚类生物碱合成调控中的作用提供参考.

Abstract

Indigo and indirubin are the major indole alkaloids in Baphicacanthus cusia,which have the dual value attributes of pharmacodynamic substances and natural pigments,and have high economic and so-cial benefits.The AP2/ERF family genes can regulate the synthesis of secondary metabolites at the tran-scriptional level.In this study,205 AP2/ERF transcription factors were identified from the genome of B.cu-sia using bioinformatics,which were unevenly distributed on 16 chromosomes.The members were subdivided into 28 AP2s,103 ERFs,65 DREBs,7 RAVs and 2 Soloist subfamilies by domain characteriza-tion and phylogenetic analysis.Conserved motif and gene structure analysis showed that Motif 1,2,4,and 5 were widely distributed in B.cusia AP2/ERF,some subfamilies had their own specific Motif,and the in-tron/exon structure of each group was consistent.Interspecies collinearity analysis found that 49.8%of the B.cusia AP2/ERFs had homologous gene pairs in Arabidopsis thaliana.The differentially expressed genes in tissues in response to methyl jasmonate induction were screened in combination with the tran-scriptome,which provided a reference for further research of the role of AP2/ERF in the regulation of syn-thesis of indole alkaloids.

关键词

AP2/ERF转录因子/转录因子家族/生物信息学/吲哚类生物碱

Key words

AP2/ERF transcription factor/transcription factor family/bioinformatics/indole alkaloid

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基金项目

福建省自然科学基金(2023J011052)

大学生创新创业训练计划项目(S202110397043)

南平市资源化学产业科技创新联合资助项目(N2021Z013)

武夷学院科技创新发展基金项目(2019J01827-01)

出版年

2024
植物生理学报
中国植物生理学会,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所

植物生理学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.532
ISSN:2095-1108
参考文献量8
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