水芹4CL基因家族鉴定及高温干旱胁迫下的表达分析

摘要

【目的】了解水芹Oja4CLs基因家族成员的特性以及在高温、干旱胁迫下的表达情况，为水芹Oja4CLs基因家族成员的功能研究提供理论依据。【方法】以拟南芥4CL保守序列搜索溧阳白芹基因组数据库，并对水芹4CL家族成员编码蛋白的理化性质及家族成员结构域和保守基序进行分析；同时研究高温、干旱胁迫对水芹Oja4CLs基因表达的影响。【结果】在溧阳白芹基因组数据库中共鉴定得到77个水芹4CL家族成员，命名为Oja4CL01～Oja4CL77,其氨基酸残基数在249～2 318,分子质量为27.61～257.47 kD;等电点在5.17～8.82,二级结构α-螺旋占比26.54%～46.78%,β转角占比4.40%～10.61%,延伸链占比15.16%～25.33%,无规则卷曲占比29.53%～46.72%。亚细胞定位结果显示，25个Oja4CLs蛋白定位于细胞质，19个Oja4CLs蛋白定位于叶绿体，15个Oja4CLs蛋白定位于细胞质膜，12个Oja4CLs蛋白定位于原生质体，3个Oja4CLs蛋白定位于胞外，2个Oja4CLs蛋白定位于内质网，1个Oja4CLs蛋白定位于细胞核。水芹Oja4CLs基因对高温、干旱呈现不同的响应，定植后7 d(幼苗期),Oja4CL01、Oja4CL15、Oja4CL39、Oja4CL59在高温、干旱胁迫下大量表达；定植后28 d(成株期),Oja4CL59和Oja4CL70在高温、干旱胁迫下大量表达；定植后56 d(开花期),Oja4CL15和Oja4CL59在高温、干旱胁迫下大量表达。【结论】77个水芹4CL基因家族成员分为6个亚家族，大部分Oja4CLs都呈现较高表达，幼苗期水芹对高温、干旱比较敏感，高表达4CL基因以响应高温干旱。

关键词

水芹(Oenanthe javanica) / 4CL基因家族 / 生物信息学分析 / 高温干旱胁迫