黄瓜Hsp70基因家族的泛基因组分析

摘要

黄瓜（Cucumis sativus L.）是世界范围内广泛种植的重要蔬菜作物。热激蛋白（Heat shock protein, Hsp）基因Hsp70亚家族被认为是参与植物热激反应最重要的分子伴侣蛋白。然而，Hsp70基因在黄瓜中的功能却知之甚少。黄瓜泛基因组的建立，为充分挖掘遗传变异资源和黄瓜遗传育种提供了平台资源和信息。本研究通过生物信息学技术对基于11个不同黄瓜品系（包括3个野生种以及8个栽培种）的泛基因组中的Hsp70基因进行鉴定与分析，共鉴定到12个CsHsp70s基因，其中在这些品系中共有的基因是9个，蛋白质序列长度、基因结构和保守蛋白基序完全一致的共有基因有5个（CsHsp70-1, CsHsp70-2, CsHsp70-7, CsHsp70-8, CsHsp70-11），表明其在不同黄瓜品系中的功能可能是保守的；另外4个共有基因（CsHsp70-3, CsHsp70-4, CsHsp70-5, CsHsp70-12）在不同黄瓜品系中的基因结构、蛋白质序列长度以及保守蛋白基序并不完全相同，说明其在不同黄瓜品系中的功能可能具有多样性。同时，还鉴定到3个非共有基因（CsHsp70-6, CsHsp70-9, CsHsp70-10），非共有基因的出现是由于其在印度栽培种‘Hx14’中的缺失所致，这种基因‘丢失’的现象，可能与黄瓜漫长的驯化和育种过程相关。本研究为黄瓜Hsp70基因的功能研究以及黄瓜耐热性分子遗传育种提供了参考和依据。

关键词

黄瓜 / Hsp70 / 泛基因组 / 生物信息学