巨桉FLA基因家族成员的鉴定与分析
2024-06-27分类号:S792.39
【部门】北京林业大学生物科学与技术学院 中国林业科学研究院热带林业研究所国家林业和草原局热带林木重点实验室
【摘要】【目的】含有束状蛋白(fasiclin)结构域的类成束状阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan proteins,FLAs)在巨桉细胞壁的次生生长和合成中起着重要作用。为了获得更多有价值的信息并探索其功能,对巨桉FLA基因家族的全基因组进行分析。【方法】以巨桉全基因组数据和转录组数据为基础,通过Expasy、MEME、MAGA6.0、TBtools等生物信息学工具对EgrFLAs基因家族的核酸序列的特征、基因结构、蛋白质理化性质、蛋白保守结构域、家族系统进化关系和表达量等进行分析和预测。【结果】巨桉共有21个EgrFLAs基因,其中包括3个新发现的EgrFLAs基因,这些基因不均匀地分布在巨桉11条染色体中的9条上。所有鉴定到的EgrFLAs基因均含有束状蛋白结构域,聚为4个群组,其中D组包含最多的基因成员。在EgrFLAs基因启动子中发现了大量的顺式元件,包括发育相关、水杨酸、茉莉酸甲酯等相关响应元件。不同组织的表达谱分析表明除EgrFLA1、EgrFLA2和EgrFLA3外,聚在A组的EgrFLA5和EgrFLA7也参与了次生生长。在巨桉不定根形成过程中,EgrFLA1和EgrFLA3通过表达量逐渐增加的方式参与诱导不定根形成。经SA和MeJA处理后,EgrFLA1和EgrFLA2的表达量发生显著变化,表明EgrFLA1和EgrFLA2在巨桉的发育和胁迫反应中可能具有多种作用。【结论】在巨桉中鉴定FLA基因21个,包括新发现的3个基因。在EgrFLAs基因启动子中发现了大量发育和激素相关的顺式元件。EgrFLA1、EgrFLA2、EgrFLA3、EgrFLA5和EgrFLA7作为巨桉次生生长发育中的候选基因,将为进一步的巨桉分子育种提供宝贵的资源。
【关键词】巨桉 类成束状阿拉伯半乳糖蛋白 次生生长 基因家族 基因表达 发育
【基金】中国林业科学研究院基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2020ZB004);; “十四五”重点研发计划项目(2021YFD2200102-05)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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