火龙果HubHLH基因家族的全基因组分析及其对冬季补光诱导开花的表达响应

摘要

为了获得较完整的候选基因，探讨HubHLH基因在火龙果（Hylocereus undatus）冬季补光诱导开花过程的表达响应，对火龙果HubHLH基因家族进行全基因组分析。鉴定出153个HubHLH基因；这些基因的编码蛋白含有176～687个氨基酸，分子量大小为19.28～74.44 kDa，等电点（pI）为4.81～9.88，均为亲水蛋白，亚细胞定位预测大多定位到细胞核。为鉴定HubHLH基因家族的同源性，本研究将153个火龙果HubHLH和120个拟南芥AtbHLH蛋白进行系统发育比较分析。系统发育比较分析结果：火龙果HubHLH基因家族成员被分为12个组，25个亚族；对HubHLH基因家族的保守motif、基因结构及在染色体的位置分布的分析结果表明，同一亚族的基因具有相似的基序组成和基因结构。对HubHLH基因家族的内部复制事件的分析结果表明，有78条片段复制被鉴定为片段重复基因，说明片段复制是HubHLH基因家族的主要扩张力量。此外，基于已测定的关于火龙果冬季补光诱导开花的4个时期转录组数据，筛选到59个HubHLH基因在冬季补光诱导成花过程中有差异表达，随后对这59个HubHLH基因进行GO功能富集，发现它们在红光或远红光的反应、对光刺激的反应、有性生殖功能、对辐射的反应等功能上均有富集，说明HubHLH基因家族可能在冬季补光诱导火龙果成花过程中起到了调控作用。

关键词

火龙果 / bHLH基因家族 / 全基因组 / 补光诱导开花 / 基因差异表达

基金资助

海南省自然科学基金高层次人才项目（320RC487）; 海南省重大科技计划项目（ZDKJ2021014）; 海南省重点研发项目（ZDYF2022XDNY199）