文献类型： 中文期刊

作者： 张彦琴 ¹ ; 常建忠 ¹ ; 董春林 ¹ ; 杨丽莉 ¹ ; 张正 ¹ ; 杨睿 ¹ ; 梁改梅 ¹ ; 丁保朋 ² ;

作者机构： 1.山西省农业科学院旱地农业研究中心有机旱作山西省重点实验室黄土高原东部旱作节水技术国家地方联合工程实验室

2.山西农业大学园艺学院

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.