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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

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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.
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.

AP2/ERF transcription factortranscription factor familybioinformaticsindole alkaloid

胡永乐、黄杨钦、王天才、宁书菊、叶齐、魏道智

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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

武夷学院海峡成功学院,福建武夷山 354300

福建农林大学农学院,福州 350002

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AP2/ERF转录因子 转录因子家族 生物信息学 吲哚类生物碱

福建省自然科学基金大学生创新创业训练计划项目南平市资源化学产业科技创新联合资助项目武夷学院科技创新发展基金项目

2023J011052S202110397043N2021Z0132019J01827-01

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
年,卷(期):2024.60(9)
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