白菜Lhca基因家族的鉴定与表达分析

作者:张豪英; 杨雅婷; 张钊源; 江鹏; 朱世东; 汪承刚; 侯金锋; 陈国户; 唐小燕; 王文杰; 吴建强; 袁凌云*
来源:分子植物育种, 2023, 1-11.

摘要

光合作用是植物生长发育的中心环节。它涉及使用捕光叶绿素a/b结合蛋白(light-harvesting chlorophyII a/b-binding protein, LHC)收集光和转移太阳能。在高等植物中,Lhc基因家族包括Lhca和Lhcb亚家族,其编码构成光系统I和II的捕光复合物的蛋白质。Lhca基因家族主要编码植物光系统I (photosystem I, PSI),主要参与光合作用中的光能的捕获与传递。本研究主要鉴定白菜Lhca基因家族成员,并对其基因结构及系统发育等系列生物信息学进行了分析。结果表明,从白菜基因组中一共鉴定到10条Lhca蛋白序列,这些蛋白均含有叶绿素结合(chlorophyll binding, CB)结构域。这10个基因随机分布在A01、A03、A04、A06、A07、A08和A09染色体上。BrLhca家族基因的外显子有2~6个不等,内含子介于2~5个之间。保守基序分析表明,除了BrLhca3.3,其余BrLhcas基因的motif分布基本相似。顺式作用元件分析结果显示,BrLhca家族基因含有大量的光响应、低温、干旱、防御和胁迫、受伤和多种激素等响应元件。基于转录组和荧光定量PCR分析发现BrLhca家族基因表达模式发生了明显的差异,表明BrLhca家族基因可能参与逆境胁迫下的调控。本研究为探究BrLhca基因家族的功能以及鉴定和筛选抗逆基因提供了理论依据。