大麦TIFY基因家族成员鉴定及表达分析

作者：刘梦迪; 倪守飞; 王月雪; 母景娇; 蔡倩; 赵彦宏^*; 王艳芳^*

来源：南方农业学报, 2022, 53(02): 417-429.

• 大麦
• TIFY基因家族
• 鉴定
• 生物信息学
• 表达分析

【目的】对大麦TIFY基因家族成员进行鉴定及表达分析，为进一步探究TIFY基因家族在大麦生长发育与胁迫响应中的作用机理打下基础。【方法】基于TIFY家族蛋白的保守域特征，利用HMMER从大麦中鉴定TIFY基因家族成员，利用采用生物信息学软件对其理化性质、保守基序、特征结构域、顺式作用元件、基因结构、系统进化及表达模式进行预测分析。【结果】从大麦中鉴定出15个HvTIFYs基因（HvTIFY1～HvTIFY15），分布于5条染色体上，且大多数基因在染色体上成簇分布。15个HvTIFYs蛋白均具有TIFY家族蛋白的特征结构域（TIFY），根据所含保守结构域的不同，可分为ZML(4个)和JAZ亚族（11个），且亲水性蛋白(14个)和偏碱性蛋白(11个)居多，但均定位于细胞核；二级结构相似度较高，均由α-螺旋、β-转角和无规则卷曲组成，除HvTIFY7蛋白外，其余蛋白二级结构所占比排序：无规则卷曲>α-螺旋>β-转角。HvTIFYs基因结构存在明显差异，其中，JAZ亚族11个基因的内含子数为0～6;ZML亚族4个基因的内含子数为6～7个，系统发育进化树上相邻分支的基因具有较相似的基因结构。HvTIFYs基因启动子区域富含光、激素和胁迫等顺式作用元件，种类及分布均呈多样性。5个物种的79条TIFY蛋白分为4个组，恰好与TIFY家族的4个亚族对应，其中，ZML、TIFY和JAZ亚族包含单、双子叶植物的TIFY蛋白，而PPD亚族仅含有双子叶植物的TIFY蛋白。15个HvTIFYs基因在不同组织器官中的表达量存在明显差异，其中HvTIFY1、HvTIFY2和HvTIFY8基因在8个组织中的表达量均较高，HvTIFY10和HvTIFY15基因表达量中等，HvTIFY6基因表达量较低；HvTIFY11基因不表达。15个基因在根的不同组织中对盐胁迫的敏感程度不同。【结论】从大麦中鉴定出的15个HvTIFYs基因存在一定的功能分化，具有明显的组织和时空特异性，推测其在大麦逆境响应和激素调节中具有重要调控作用。

• 单位
  鲁东大学