谷子LEA基因家族全基因组鉴定及表达分析

摘要

为探究谷子LEA基因家族的特征和功能，基于已发表的拟南芥LEA蛋白序列，通过生物信息学方法对谷子LEA家族成员进行全基因组鉴定，分析SiLEAs编码蛋白的理化性质、保守基序、系统发育树、顺式调控元件、共线性和组织表达模式等。结果表明，谷子LEA家族成员中共鉴定出33个SiLEAs成员，SiLEAs不均匀地分布在9条染色体上；亚细胞预测结果发现，SiLEAs在细胞核、细胞质、叶绿体和线粒体中均有存在。通过系统发育树分析发现，不同亚家族均分为3组，同一亚家族的SiLEAs成员大多表现出相似的基因结构和保守基序成分特征；顺式调控元件分析表明，在SiLEAs的启动子区存在许多与植物激素和逆境胁迫相关的反应元件；物种间共线性分析发现，谷子与单子叶植物共线基因对远大于双子叶植物的共线基因对；通过对SiLEAs基因表达模式分析发现，SiLEA3-6、SiLEA3-7、SiDHN-4、SiDHN-1和SiLEA3-8在根、茎、叶、开花前和开花后7 d中高表达，并且这5个基因也均含有与生长发育相关的元件，暗示SiLEA3-6、SiLEA3-7、SiDHN-4、SiDHN-1和SiLEA3-8可能是谷子LEAs基因家族响应生长发育的关键基因。

关键词

谷子 / LEA基因家族 / 生物信息学 / 系统发育树 / 顺式调控元件 / 共线性