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油棕SAUR基因家族的全基因組鑒定及生物信息學(xué)分析

2022-07-14 09:47:05周麗霞楊蒙迪曹紅星楊耀東
南方農(nóng)業(yè)學(xué)報 2022年4期
關(guān)鍵詞:分析

周麗霞 楊蒙迪 曹紅星 楊耀東

摘要:【目的】挖掘并鑒定油棕生長素上調(diào)小RNA(SAUR)基因家族成員,并對其進(jìn)行生物信息學(xué)分析,為油棕生長素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究提供參考。【方法】根據(jù)擬南芥SAUR基因序列,在油棕全基因組數(shù)據(jù)庫中同源序列搜索,并利用CDD和Pfam數(shù)據(jù)庫進(jìn)行SAUR蛋白結(jié)構(gòu)域分析,剔除無保守結(jié)構(gòu)域的序列,最后利用生物信息學(xué)軟件對油棕SAUR基因家族成員進(jìn)行可視化分析。【結(jié)果】從油棕全基因組中共鑒定出40個SAUR基因家族成員(EgSAUR1~EgSAUR40),有31個基因在油棕14條染色體上呈不均勻分布,其中4號染色體上分布的基因最多為7個;除EgSAUR14和EgSAUR24基因含有2個外顯子外,其余38個基因均僅含1個外顯子,無內(nèi)含子。40個EgSAURs蛋白亞細(xì)胞定位于細(xì)胞核,其二級結(jié)構(gòu)均由α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲和延伸鏈組成,以無規(guī)卷曲和α-螺旋所占比例較高,其中有11個EgSAURs蛋白呈酸性,29個EgSAURs蛋白呈堿性。40個油棕SAUR蛋白被劃分為四大類,其中第I(除EgSAUR27蛋白外)、II(除EgSAUR3和EgSAUR22外)、III、IV類蛋白均有Auxin_inducible保守結(jié)構(gòu)域。40個EgSAURs蛋白共含10種保守基序(Motif),其中Motif 2存在于所有基因成員中。在花中特異表達(dá)的EgSAURs基因(EgSAUR4、EgSAUR9、EgSAUR10、EgSAUR24、EgSAUR29、EgSAUR30、EgSAUR32和EgSAUR33)數(shù)量最多,其次為根、莖和葉,在中果皮中特異表達(dá)的基因數(shù)最少。【結(jié)論】基因重復(fù)和組織表達(dá)特異性是油棕SAUR家族基因的兩大特點,推測該家族基因?qū)τ妥鼗ǖ纳L發(fā)育及授粉受精過程發(fā)揮調(diào)控作用。

關(guān)鍵字: 油棕;SAUR;全基因組;生長素;生物信息分析;鑒定

中圖分類號: S565.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2022)04-1011-10

Genome-wide identification and bioinformatics analysis of the oil palm SAUR gene family

ZHOU Li-xia, YANG Meng-di, CAO Hong-xing, YANG Yao-dong*

(Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science/Hainan Provincial Key

Laboratory of Tropical Oil Crops Biology, Wenchang, Hainan? 571339)

Abstract:【Objective】To identify members of the small auxin-up RNA(SAUR) gene family in oil palm and analyze them by bioinformatics, so as to provide a foundation for the study of auxin the signal transduction mechanism in oil palm. 【Method】Homologs of Arabidopsis thaliana SAUR genes were identified in the whole genome database of oil palm, their protein sequences analyzed by CDD and Pfam database and sequences without conserved SAUR sequence motifs were eliminated. The SAUR gene family of oil palm was then analyzed by bioinformatics. 【Result】A total of 40 oil palm SAUR genes(EgSAUR1-EgSAUR40) were obtained from the whole genome database, and 31 genes were unevenly distributed on the 14 chromosomes of oil palm, with 7 genes on chromosome 4, which contained the most number of genes. The two EgSAURs genes, EgSAUR14 and EgSAUR24, contained two exons, while the other 38 genes contained only one exon without an intron. 40 EgSAURs proteins were all localized in the nucleus. From predictions of the secondary structure of EgSAURs proteins, it was found that 40 EgSAUR proteins had four structural characteristics: α - helix, β-turn, random coil and extended chain. The proportions of random coil and α-helix were higher. 11 EgSAURs proteins were acidic and 29 EgSAURs proteins were alkaline. The 40 EgSAURs proteins were divided into four categories,of which the I (except for EgSAUR27 protein), II (except for EgSAUR3 and EgSAUR22), III and IV proteins all have Auxin_inducible conservative domain. The oil palm SAUR gene family contained 10 conserved Motifs and Motif 2 existed in all gene members. The number of EgSAUR genes specifically expressed in flowers was the most(EgSAUR4, EgSAUR9, EgSAUR10, EgSAUR24, EgSAUR29, EgSAUR30, EgSAUR32 and EgSAUR33), followed by roots, stems and leaves. The number of genes specifically expressed in the mesocarp was the least. 【Conclusion】Gene duplication and tissue expression specificity are the two characteristics of oil palm SAUR gene family members. It is speculated that SAUR gene plays a regulatory role in flower growth and development as well as pollination and fertilization in oil palm.

Key words: oil palm; SAUR; genome-wide; auxin; bioinformatics analysis; identifacation

Foundation items: National Natural Science Foundation of China (31870670)

0 引言

【研究意義】生長素是植物體生長發(fā)育所必需的調(diào)節(jié)因子,其參與植物細(xì)胞的分裂和分化、頂端優(yōu)勢、向光性、果實發(fā)育及器官衰老等諸多方面,在植物體整個生命過程中均發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用(方佳等,2012)。生長素早期應(yīng)答基因主要包含3個家族,分別為生長素酰胺合成酶基因(GH3)、生長素/吲哚-3-乙酸合成酶基因(Aux/IAA)和生長素上調(diào)小RNA基因(SAUR),其中SAUR基因?qū)ιL素的響應(yīng)最快、最強(qiáng)烈(李亞男等,2008)。SAUR基因能在2~5 min內(nèi)響應(yīng)生長素,并編碼特異性小分子蛋白,用以促進(jìn)生長素介導(dǎo)的細(xì)胞伸長(Knauss et al.,2003)、調(diào)節(jié)生長素的合成及轉(zhuǎn)運(Chae et al.,2012)及傳遞乙烯受體信號等(Kong et al.,2013)。由此可見,SAUR基因家族在植物生長發(fā)育的諸多方面均發(fā)揮著關(guān)鍵作用,但目前只有一小部分功能被鑒定,還有很大挖掘及鑒定空間。油棕(Elaeis guineensis Jacq.)屬棕櫚科多年生木本喬木,是熱帶地區(qū)重要的油料作物之一,也是目前世界上產(chǎn)油效率最高的作物,平均產(chǎn)油量是花生的7~8倍、大豆的9~10倍,享有“世界油王”之美譽(yù)(Basri et al.,2005)。因此,通過生物信息學(xué)方法從油棕全基因組中鑒定挖掘SAUR家族成員,并對其理化性質(zhì)及表達(dá)特異性進(jìn)行分析,以期揭示油棕SAUR基因家族的生物學(xué)功能,對探究其在油棕生長發(fā)育過程中的調(diào)控機(jī)理具有重要的意義。【前人研究進(jìn)展】目前對不同植物SAUR基因家族已有研究報道。趙敬會等(2012)利用生物信息學(xué)方法對白菜SAUR基因家族進(jìn)行鑒定分析,結(jié)果鑒定出143個SAUR基因家族成員,其編碼的蛋白中,有111個蛋白偏堿性,31個蛋白偏酸性,1個蛋白呈中性;該家族分化為2個亞類,有51個同源對,基因重復(fù)是該家族最大的特點。李小玉等(2014)從桑樹中克隆得到1個SAUR基因,全長為1186 bp,開放閱讀框(ORF)長度為549 bp,編碼182個氨基酸殘基,含有1個SAUR-specific保守結(jié)構(gòu)域,通過實時熒光定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)其在桑樹不定根長出皮層時的表達(dá)量顯著上升,推測該基因參與了桑樹扦插過程中不定根的形成。李錫花(2017)從4個棉花品種的全基因組中鑒定獲得145個SAUR基因家族成員,可將其分為10個亞組,該家族均含有生長素誘導(dǎo)的SAUR-specific保守結(jié)構(gòu)域,SAUR基因家族成員在棉花發(fā)育早期的纖維及胚珠中呈現(xiàn)多樣化的表達(dá)模式。李傲等(2018)從葡萄全基因數(shù)據(jù)中鑒定出64個SAUR基因家族成員,其中分布在3號染色體上的基因數(shù)量最多(37個),且該家族基因長度較短,有59個基因只有1個外顯子,通過功能預(yù)測發(fā)現(xiàn)該家族主要具有生長因子、結(jié)構(gòu)蛋白、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄調(diào)控及脅迫和免疫應(yīng)答功能。饒麗莎(2018)利用實時熒光定量PCR檢測杉木SAUR基因(ClSAURs)在愈傷組織不同形成時期、不同組織及不同生長素處理時間的表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ClSAUR2和ClSAUR24基因主要在誘導(dǎo)初期及分化期顯著表達(dá),ClSAUR25基因在愈傷組織誘導(dǎo)、分裂及分化整個過程中均顯著表達(dá),ClSAUR50、ClSAUR91和ClSAUR39基因主要在誘導(dǎo)初期表達(dá)。候春江(2018)研究發(fā)現(xiàn)擬南芥SAUR5基因定位在細(xì)胞核中,具有轉(zhuǎn)錄抑制活性,參與調(diào)控擬南芥對脫落酸(ABA)和生長素的響應(yīng),其表達(dá)受ABA抑制,但受生長素誘導(dǎo)。王紅飛和尚慶茂(2019)從黃瓜全基因組中鑒定出73個SAUR基因家族成員,其在干旱、高溫及機(jī)械損傷等脅迫下呈不同的表達(dá)模式,其中CsaSAUR15基因在高溫和干旱脅迫下表達(dá)上調(diào)。郭棟等(2019)從玉米全基因組鑒定出91個SAUR基因家族成員,其中有22個分布在2號染色體上,基因擴(kuò)增分別為分散復(fù)制和片段復(fù)制模式,該家族具有1個SAUR-specific保守結(jié)構(gòu)域,其編碼的蛋白均含有3個α-螺旋和3個β-折疊結(jié)構(gòu),3個β-折疊分別位于α1、α2和α3-螺旋之間,通過β-折疊與連接形狀的結(jié)構(gòu),說明玉米SAUR蛋白結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。劉懿瑤等(2020)克隆獲得2個油茶SAUR基因(CoSUAR32和CoSUAR50),二者在自交授粉后子房中36 h 時的表達(dá)量顯著高于異交子房,在自交授粉后花柱中24 h 時的表達(dá)量顯著高于異交花柱,推測CoSAUR32和CoSAUR50基因參與油茶自交不親和過程。王福生等(2020)從柑橘全基因組中鑒定出70個SAUR基因家族成員,大多基因不含內(nèi)含子,均含有4個保守Motif,順式作用元件分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)該家族成員上游序列含有光響應(yīng)、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、激素響應(yīng)及低溫響應(yīng)等元件,且大多SAUR基因均可響應(yīng)外源吲哚乙酸(IAA)和低溫脅迫處理。【本研究切入點】近年來,隨著油棕基因組測序和轉(zhuǎn)錄測序工作的相繼完成,為油棕基因組學(xué)的研究提供了更加全面的思路和條件。目前,關(guān)于油棕生長素的研究鮮有報道,僅楊蒙迪等(2020)利用生物信息學(xué)方法對油棕全基因組Aux/IAA基因家族成員進(jìn)行鑒定分析,但未見有關(guān)油棕SAUR基因家族鑒定分析的研究報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】利用生物信息學(xué)方法從油棕全基因組中挖掘和鑒定油棕SAUR基因家族成員,并對該家族成員進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)、蛋白理化性質(zhì)等分析,為油棕生長素相關(guān)基因的功能分析及分子調(diào)控機(jī)理研究提供參考。

1 材料與方法

1. 1 油棕SAUR家族基因序列獲取及鑒定

首先從TAIR數(shù)據(jù)庫(http://www.arabidopsis.org)中下載獲得擬南芥SAUR基因序列,以擬南芥SAUR基因序列為探針,閾值設(shè)定為e-10,在油棕基因組數(shù)據(jù)庫中(GCA_000442705.1)進(jìn)行BLASTp檢索同源序列,從而獲取油棕SAUR基因序列,將其在美國麻省理工學(xué)院在線基因掃描服務(wù)器(The GENSCAN Web Server at MIT)(http://hollywood.mit.edu/GENSCAN.html)搜索以獲得SAUR蛋白序列,通過NCBI在線工具CDD(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd)和Pfam數(shù)據(jù)庫(http://pfam.xfam.org/)進(jìn)行蛋白結(jié)構(gòu)域分析,剔除無保守結(jié)構(gòu)域的蛋白序列。

1. 2 染色體定位、基因結(jié)構(gòu)及聚類分析

應(yīng)用TBtools對油棕和擬南芥SAUR基因成員進(jìn)行染色體定位、基因結(jié)構(gòu)分析及保守結(jié)構(gòu)域的預(yù)測;利用MEME在線軟件(https://meme-suite.org/meme/tools/meme)分析油棕SAUR蛋白保守基序(Motif),檢索的最大Motif數(shù)設(shè)置為10,利用MEGA 6.0進(jìn)行聚類分析。

1. 3 蛋白理化性質(zhì)分析

利用ProtParam(https://web.expasy.org/protparam/)在線分析SAUR蛋白的理化性質(zhì),利用Prot-Comp(http://linux1.softberry.com/berry.phtml?topic=prot-comppl&group=programs&subgroup=proloc)在線預(yù)測蛋白的亞細(xì)胞定位,利用SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html)預(yù)測蛋白二級結(jié)構(gòu)。

1. 4 基因啟動子序列分析

提取轉(zhuǎn)錄起始位點上游2000 bp序列,將其提交到PlantCARE(http://bioinformatics.psb.ugent.be/we-btools/plantcare/html/)在線服務(wù)網(wǎng)站進(jìn)行序列預(yù)測及分析。

1. 5 表達(dá)模式分析

從NCBI網(wǎng)站分別下載油棕不同組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),包括授粉后中果皮15周(SRR190698)、17周(SRR190699)、21周(SRR190701)、23周(SRR190702)、果仁(SRR851067)、根(SRR851071)、葉(SRR851096)、莖(SRR851103)和花(SRR851108),從中提取SAUR基因的FPKM值并對其進(jìn)行l(wèi)og2FPKM轉(zhuǎn)換,利用TBtools繪制基因在不同組織中的表達(dá)熱圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 油棕SAUR基因家族成員鑒定結(jié)果

以擬南芥SAUR基因序列為探針,在油棕全基因組中搜索SAUR同源序列,對其編碼的蛋白保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行篩選及剔除,共鑒定出40個SAUR基因家族成員(EgSAUR1~EgSAUR40)具體信息如表1所示。40個EgSAURs基因長度為305~8568 bp,且均為正義鏈。

2. 2 油棕SAUR蛋白理化性質(zhì)分析結(jié)果

40個EgSAURs蛋白的理化性質(zhì)如表2所示。40個蛋白均定位于細(xì)胞核中;11個EgSAURs蛋白的理論等電點(pI)<7,呈酸性,29個EgSAURs蛋白的pI>7,呈堿性,其中EgSAUR14蛋白的pI最小,為4.52,EgSAUR6蛋白的pI最大,為11.04。40個EgSAURs蛋白的二級結(jié)構(gòu)均由α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲和延伸鏈組成,其中無規(guī)卷曲和α-螺旋所占比例均較高,β-轉(zhuǎn)角和延伸鏈所占比例均較少。

2. 3 油棕SAUR基因家族成員染色體定位結(jié)果

由圖1可知,40個EgSAURs基因中,有31個不均勻分布14條染色體上,其余9個基因未定位在染色體上。其中,4號染色體上分布的基因最多,為7個;6號染色體上有3個基因,3號、5號、7號、10號、11號、12號、15號和16號染色體上均為2個,2號、9號和13號染色體分布最少,均只有1個基因。同一染色體上位于同一個或相鄰的基因間區(qū)域的基因,如4號染色體上的EgSAUR4和EgSAUR7、EgSAUR5和EgSAUR6、EgSAUR9和EgSAUR10;5號染色體上的EgSAUR11和EgSAUR12;6號染色體上的EgSAUR13、EgSAUR14和EgSAUR15;11號染色體上的EgSAUR23和Eg-SAUR24,可能存在串聯(lián)重復(fù)關(guān)系。

2. 4 油棕SAUR家族基因結(jié)構(gòu)分析結(jié)果

由表1和圖2可知,EgSAURs基因結(jié)構(gòu)較簡單,基因長度均較短,EgSAUR14和EgSAUR24含有2個外顯子和1個內(nèi)含子,其余38個基因均僅含有1個外顯子,無內(nèi)含子。

2. 5 系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹構(gòu)建及保守結(jié)構(gòu)和保守Motif分析結(jié)果

基于油棕和擬南芥SAUR蛋白序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹,如圖3所示。40個油棕SAUR蛋白被劃分為四大類,其中第I類含有15個EgSAURs蛋白,除EgSAUR27蛋白含Auxin_inducible super family和PLN03090結(jié)構(gòu)域之外,其他蛋白均有Auxin_induci-ble保守結(jié)構(gòu)域(圖4);第II亞類有5個EgSAURs蛋白,其中EgSAUR3和EgSAUR22含有Auxin_inducible super family和PLN03090結(jié)構(gòu)域,EgSAUR19、Eg-SAUR20和EgSAUR28僅含Auxin_inducible 保守結(jié)構(gòu)域;第III類有11個EgSAURs蛋白,均含Auxin_ inducible 保守結(jié)構(gòu)域,第IV類含有9個基因,其中EgSAUR38含Auxin_inducible super family和PLN-03090,其余均為Auxin_inducible 結(jié)構(gòu)域(圖4)。Auxin_inducible super family和Auxin_inducible保守結(jié)構(gòu)域能調(diào)控生長素響應(yīng)基因的表達(dá),PLN03090可通過結(jié)合特異性DNA發(fā)揮生長調(diào)控作用。由于不同亞類的EgSAURs蛋白含有的保守結(jié)構(gòu)域不同,說明這些EgSAURs蛋白具有不同的功能。

40個EgSAURs蛋白含10種Motif類型(圖5-A和圖5-B),第I類蛋白除 EgSAUR29和EgSAUR30外,均含有Motif 1和Motif 2。第II類蛋白均有Motif 2 、Motif 6和Motif 10,第III類蛋白均含有Motif 2 和Motif 6,此外EgSAUR38 蛋白有Motif 9,其他4個蛋白均含有Motif 10,此外EgSAUR3和EgSAUR22還含有Motif 5。第IV類蛋白中EgSAUR4、EgSAUR13、EgSAUR14、EgSAUR15、EgSAUR26和EgSAUR39含有Motif 1、Motif 2和Motif 3,此外EgSAUR13和EgSAUR39還含有Motif 9,EgSAUR26含有Motif 4、EgSAUR2含有Motif 2、Motif 6和Motif 10,EgSAUR25含有Motif 1和Motif 2。

2. 6 油棕SAUR基因家族成員啟動子的順式作用元件分析結(jié)果

為深度了解EgSAURs基因的表達(dá)調(diào)控模式,運用PlantCARE預(yù)測啟動子順式作用元件,結(jié)果鑒定出多種響應(yīng)環(huán)境和激素信號的順式作用元件,表明EgSAURs基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制較復(fù)雜,可能受內(nèi)、外因子的多重調(diào)控。由表3可知,與生長素(IAA)相關(guān)的作用元件類型最多,其次為赤霉素(GA)和茉莉酸(JA)。除這3類順式作用元件外,還鑒定到ABA、干旱、低溫等信號響應(yīng)相關(guān)的順式作用元件。同時分析了系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹中4類蛋白編碼基因啟動子的順式作用元件類型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)第I類蛋白的基因啟動子區(qū)順式作用元件類型最豐富,包括ABA、缺氧、干旱、激素等響應(yīng)元件,表明該類群家族成員對抵御非生物脅迫發(fā)揮重要作用,其次為第III和IV亞類,包括防御、脅迫響應(yīng)元件和激素響應(yīng)元件,推測該類群基因可能對植物生長發(fā)育具有重要調(diào)控作用。

2. 7 油棕SAUR基因家族成員表達(dá)模式分析結(jié)果

根據(jù)不同組織轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)得到的FPKM值,對EgSAURs基因的表達(dá)量進(jìn)行分析,結(jié)果如圖6所示,EgSAUR7基因在中果皮15周、17周、21周、23周及莖中的表達(dá)量較高,在根、葉和花中不表達(dá);EgSAUR9基因在果仁、莖和花中表達(dá)較高,在其他幾個組織中不表達(dá)或表達(dá)量極低;EgSAUR24、EgSAUR29和EgSAUR33基因在花中的表達(dá)量較高;EgSAUR36基因在根中表達(dá)量最大;其他34個基因的表達(dá)量較低或不表達(dá)。結(jié)果表明部分EgSAURs基因具有組織表達(dá)特異性。

3 討論

SAUR作為生長素早期響應(yīng)基因中最大的一個家族,其在調(diào)控植物細(xì)胞分裂和分化、器官伸長等方面均具有重要的調(diào)控作用,諸多作物的SAUR基因相繼被挖掘及報道,如水稻(Kant et al.,2009)、棉花(Abbas et al.,2013)、小葉楊(Chen et al.,2013)和西瓜(Zhang et al.,2017),說明SAUR基因家族成員在植物中普遍存在。隨著高通量測序技術(shù)的不斷發(fā)展,諸多作物的全基因組測序數(shù)據(jù)相繼公布,目前已基于測序數(shù)據(jù)開展SAUR基因家族成員鑒定及挖掘研究,如白菜中有61個(趙敬會等,2012),玉米中有91個(郭棟等,2019),黃瓜中有73個(王紅飛和尚慶茂,2019)。本研究基于油棕全基因組數(shù)據(jù),共鑒定出40個SAUR基因家族成員,通過染色體定位分析發(fā)現(xiàn)這些基因不均勻地分布在14條染色體上,且部分基因處于同一位置或相鄰位置,呈簇狀分布,推測其與家族的重復(fù)基因有關(guān),基因重復(fù)也是油棕SAUR基因家族成員的重要特點,在油棕演化過程中發(fā)揮非常重要的作用,且該特點在西瓜(Zhang et al.,2017)和玉米(郭棟等,2019)等作物的SAUR基因中也被發(fā)現(xiàn)。

本研究通過基因結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),油棕SAUR基因高度保守,長度均較短,大多數(shù)基因只含有1個外顯子,不含內(nèi)含子,與已報道的水稻(Jain et al.,2006)、馬鈴薯(Ren and Gray,2015)和楊樹(Hu et al.,2018)SAUR基因無內(nèi)含子結(jié)果相一致。通過MEME在線分析發(fā)現(xiàn),油棕SAUR基因家族含有10個保守Motif,其中Motif 2存在于所有基因成員中,可作為鑒定SAUR基因家族成員的重要依據(jù)。此外,聚類分析處于同一分支上的油棕SAUR基因具有相似數(shù)量的保守Motif和排列順序,不同分枝間的保守Motif數(shù)存在一定的差別,推測該現(xiàn)象是由于SAUR基因在進(jìn)化過程中丟失或新增保守Motif引起的,因此聚類分析中遺傳關(guān)系較近的基因可能功能也相似。

本研究通過基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),油棕SAUR基因家族成員具有不同的組織表達(dá)模式,其中在花中特異表達(dá)的EgSAURs基因數(shù)量最多,如EgSAUR4、EgSAUR9、EgSAUR10、EgSAUR24、EgSAUR29、Eg-SAUR30、EgSAUR32和EgSAUR33在花中均表達(dá)量較高,其次為根、莖和葉,在中果皮中特異表達(dá)的基因數(shù)最少,與Guo等(2016)在黃瓜中的研究結(jié)果較一致。推測這些基因可能參與了油棕花的生長及授粉受精過程,該結(jié)果為研究油棕授粉受精相關(guān)基因的功能打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

基因重復(fù)和組織表達(dá)特異性是油棕SAUR家族基因的兩大特點,推測該家族基因?qū)τ妥鼗ǖ纳L發(fā)育及授粉受精過程發(fā)揮調(diào)控作用。

參考文獻(xiàn):

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收稿日期:2021-03-01

基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(31870670)

通訊作者:楊耀東(1966-),https://orcid.org/0000-0002-6599-5665,博士,研究員,主要從事于農(nóng)業(yè)生物技術(shù),E-mail:yyang@catas.cn

第一作者:周麗霞(1982-),https://orcid.org/0000-0001-5616-9452,主要從事于熱帶油料作物分子育種,E-mail:glzz_2009@163.com

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