高粱COBRA基因家族全基因组的鉴定和表达分析

作者：元志成; 柯余生; 吴富进; 王建平; 肖乃衍^*

来源：河南农业科学, 2020, 49(10): 33-41.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.10.005

• 高粱
• COBRA基因家族
• 全基因组鉴定
• 系统发育分析
• 表达分析

利用生物信息学和比较基因组学方法对高粱COBRA基因家族进行鉴定,并对其基因结构、系统进化、选择压力和表达模式进行分析,为进一步研究COBRA基因功能奠定基础。结果表明,在高粱基因组中共鉴定出10个COBRA基因,分别命名为SbBC1和SbBC1L1—SbBC1L9,其中5个成员分布于1号染色体,4个成员分布于2号染色体,仅SbBC1L6分布于6号染色体,同时明确了SbBC1L1和SbBC1L3、SbBC1和SbBC1L4、SbBC1L2和SbBC1L5共6个成员是由3次串联复制事件产生。此外,这些基因编码蛋白质在N端都具有信号肽和CCVS保守结构域,除SbBC1L5外,其他9个成员C端都有GPI锚定蛋白的ω-位点。系统进化分析显示,COBRA基因家族可以分为两组,第一组包含A、B亚组;第二组包含C、D、E和F亚组。其中,B亚组产生于单子叶和双子叶植物分化之后,属于单子叶植物特有类群,而C亚组在单子叶和双子叶植物中都发生COBRA基因丢失。Ka(非同义替换率)/Ks(同义替换率)值揭示,所有高粱COBRA基因在进化过程中都受到了纯化选择。表达分析显示,在高粱的11个检测样本中,所有家族成员存在差异表达,其中SbBC1L1在11个样本中都有很高的表达量;SbBC1、SbBC1L3和SbBC1L4在ABA(脱落酸)处理的根、雌蕊和新生花序中表达量较高;SbBC1L5和SbBC1L6在花药中的表达量较高。

• 单位
  福建农林大学; 福建农林大学金山学院