甜樱桃HD-Zip基因家族鉴定及胁迫条件下的表达分析

摘要

同源异型域亮氨酸拉链(HD-Zip, homeodomain-leucine zipper)蛋白对调控植物生长发育及响应逆境胁迫至关重要。运用生物信息学方法对甜樱桃(Prunusavium L.)HD-Zip基因家族成员进行鉴定，对其理化性质、二级结构、保守基序、系统进化、启动子元件和基因结构等进行分析。基于转录组数据挖掘HD-Zip家族成员组织特异性及胁迫条件下的表达模式，通过qRT-PCR检测HD-Zip基因在甜樱桃不同组织中的表达量。结果表明：HD-Zip家族共有15个成员，编码氨基酸数在127～837 aa之间，预测大多数成员定位在细胞核中，HD-Zip家族蛋白均属亲水性不稳定蛋白，HD-Zip基因结构比较复杂，外显子数在1～18之间，不同家族成员中分布不同的保守基序。系统发育树显示，HD-Zip家族成员分为4个亚族，且同一亚族成员间具有相似的基因结构组成和保守基序。HD-Zip基因启动子区存在生长素、赤霉素和茉莉酸等植物激素及多种逆境胁迫响应顺式作用元件。转录组结果显示，PavHB7A在果实和果蒂中特异表达，PavHB7B在花中的表达水平显著高于其他组织，最高可达200倍；PavHB15在当年生新梢中的表达量高于成熟叶片，可达27倍。qRT-PCR结果表明，HD-Zip基因在芽、根、茎、叶和花中的表达量存在差异。干旱处理后，PavHB7A在‘马哈利’根和叶中的表达量上调，分别增加665.6%和365.9%,表明PavHB7A基因参与干旱胁迫的应答过程。

关键词

甜樱桃 / HD-Zip转录因子 / 基因表达 / 非生物胁迫