甘蓝型油菜HIPPs基因家族的鉴定与表达分析

作者：钱方; 胡利娟; 余婕; 冯群; 左丹; 方正; 朱斌^*; 伍晓明

来源：植物遗传资源学报, 2022, 23(04): 1187-1201.

DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.20211130001

• 甘蓝型油菜
• HIPPs基因家族
• 重金属
• 基因表达

重金属相关异戊二烯化植物蛋白（HIPPs,heavy metal-associated isoprenylated plant proteins）是金属离子在植物细胞内安全运输的关键蛋白，在植物体金属离子稳态的维持过程中发挥重要作用。目前关于HIPPs基因家族的研究多集中于模式植物水稻（Oryza sativa L.）和拟南芥（Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.），在甘蓝型油菜（Brassica napus L.）中报道相对较少。本研究通过生物信息学的方法在甘蓝型油菜全基因组（Darmor-bzh v10）中鉴定到了不均匀分布在19条染色体上的104个BnaHIPPs基因。蛋白理化性质分析发现其氨基酸数目在120～630 aa，蛋白分子量在13827.56～64467.05 ku，平均等电点为8.07，蛋白平均疏水指数在-1.146～-0.17之间。基因表达模式分析发现它们在不同组织和发育时期的表达模式具有一定的时空表达特性，在根中的表达量最高。镉胁迫处理条件下BnaHIPPs的表达模式发生了改变，BnaA08p24150、BnaA09p41730和BnaC06p45180在根和叶片中的相对表达水平都发生了上调。系统进化关系显示BnaHIPPs基因被分为5个亚家族。此外，共线性分析显示在BnaHIPPs基因的进化过程中，大多数的BnaHIPPs都是以片段复制的形式参与BnaHIPPs基因家族的扩张过程，仅发现BnaC05p3800、BnaC05p3810、BnaC05p3820和BnaC05p3830以串联重复的形式参与BnaHIPPs的复制事件。本研究结果将为甘蓝型油菜BnaHIPPs基因家族的进一步研究奠定基础。

• 单位
  贵州师范大学; 生命科学学院; 农业部; 中国农业科学院油料作物研究所