玉米OFP基因家族全基因组鉴定及表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张彦琴

作者： 张彦琴;常建忠;董春林;杨丽莉;张正;杨睿;梁改梅;丁保朋

作者机构：

关键词： 玉米(Zea mays);OFP基因家族;共线性;基因表达

期刊名称： 分子植物育种

ISSN： 1672-416X

年卷期： 2020 年 020 期

页码： 6595-6604

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： OFP (OVATE family proteins)基因家族是植物特有的一类转录因子,广泛存在于植物各个组织中,参与调控植物的生长发育、抗逆等.然而在玉米研究中该家族成员未见报道.为解析OFP家族基因在玉米基因组中的特征,使用HMMER软件对玉米基因组中的OFP家族成员进行筛选,利用Pfam数据库对筛选的结果进行分析,包括基因定位、motif预测、进化分析、顺式作用元件分析及亚细胞定位预测,同时对玉米与拟南芥和水稻基因组中的OFP家族基因进行共线性、选择压力分析,最后再分析了干旱处理下穗发育过程中的家族成员基因表达水平.结果筛选到玉米OFP家族基因共43个,在10条染色体上均有分布,其中3号染色体上的数目最多为8个,5号染色体分布最少仅有1个;进化分析发现玉米OFP家族成员归为3个亚类;motif分析中共鉴定到8个motif基序,其中motif 1和motif 2为玉米OFP家族基因最保守的两段基序;在对启动子顺式作用元件分析中发现与胁迫相关的OFP基因共10个,其中有5个基因顺式作用元件与干旱胁迫相关;与拟南芥4个基因存在共线性,与水稻的17个基因存在共线性,其中玉米Zm00001d034973和水稻LOC_Os08g01190、Zm00001d038024和LOC_Os05g36990这两对基因被鉴定为存在高度同源,Zm00001d012282和Zm00001d038283在玉米中正调控响应干旱胁迫;大部分OFP基因在进化选择压力中Ka/Ks<1,受到纯化选择作用,仅有1个基因在与水稻的进化中Ka/Ks>1,在进化过程中受到选择;多个玉米家族基因被预测定位到细胞核内;干旱处理后的OFP家族基因大部分显著下调,且在穗发育阶段差异显著,其中Zm00001d038473可较早响应干旱胁迫.本研究可为玉米OFP家族基因的功能尤其响应干旱机理提供一定的研究基础.

分类号： S513

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