摘要:CBF/DREB1属于AP2/ERE转录因子家族的DREB亚家族,在植物耐寒性中发挥重要作用,并在高等植物中高度保守。然而目前对西洋参CBF基因家族的研究还较少,该研究在西洋参Panaxquinquefolius基因组中鉴定了7个PqCBF基因,均属于CBF/DREB1基因家族,都为编码不稳定的亲水性蛋白。二级和三级结构分析表明,PqCBF蛋白具有较高的结构保守性,均由1个α螺旋和2个β折叠构成。亚细胞定位预测显示,PqCBF1、PqCBF2、PqCBF3、PqCBF7主要定位于细胞核,而 PqCBF4、PqCBF5、PqCBF6具有核质双重定位特性。染色体定位分析显示,PqCBF基因分布于多个染色体上,其中PqCBF2、PqCBF3、PqCBF4聚集于14号染色体,可能具有遗传联系。启动子区域分析揭示,这些基因含有多种与低温、激素响应及光响应相关的顺式作用元件,表明其表达受多种信号通路的协同调控。qRT-PCR和转录组分析显示,PqCBF基因对低温冷胁迫均有不同程度的响应,表明在响应低温胁迫过程中PqCBF基因发挥着一定的作用。此外,PqCBF基因在根、茎和叶等不同组织中表现出显著的组织特异性表达模式。该研究系统分析了PqCBF基因家族的结构和表达特征,为揭示西洋参的抗寒机制及抗寒性品种的培育提供了重要的理论依据。
文章目录
1 材料与方法
1.1材料
1.2 西洋参基因组中CBF基因家族的鉴定
1.3西洋参CBF基因家族生物信息学分析
1.4 西洋参CBF基因家族系统发育树的构建及染色体的定位
1.5西洋参CBF基因家族顺式作用元件分析
1.6西洋参CBF的保守基序和基因结构分析
1.7西洋参CBF基因家族的组织特异表达分析
1.8 西洋参CBF基因家族低温胁迫下的表达模式分析
2 结果与分析
2.1 西洋参CBF家族成员的筛选
2.2西洋参CBF家族蛋白二级结构、三级结构与亚细胞定位预测分析
2.3染色体定位
2.4系统进化树
2.5基因结构及保守基序分析
2.6启动子元件分析
2.7西洋参CBF基因的组织特异表达分析
2.8西洋参CBF基因家族低温胁迫下的表达模式分析
3讨论