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摘要
[目的]本文旨在利用生物信息学方法鉴定葡萄同源异型盒(homeobox, HB)基因家族，对其序列和结构特征，进化特征和表达特性进行系统分析，筛选响应芽休眠及多种胁迫的候选葡萄HB基因。[方法]利用本地BLAST程序，以拟南芥HB基因为靶序列与葡萄全基因组蛋白序列进行比对。利用ExPASy预测葡萄HB基因家族蛋白理化性质，并使用MapGene2Chro定位染色体。基于邻近法，利用MEGA X软件构建葡萄和拟南芥HB基因家族成员系统进化树。同时使用TBtools软件分析HB家族成员基因结构、保守结构域及启动子顺式作用元件特征。采用MCScanX分析HB基因家族成员在葡萄与拟南芥之间的基因组共线性。基于已有的转录组数据，分析HB基因在芽休眠、果实发育和不同非生物胁迫下的表达情况。[结果]在葡萄基因组中共鉴定出80个HB基因家族成员，分布在18条染色体上，根据进化分析将其分为9个亚族。家族成员氨基酸数量为66～1 772,相对分子质量为(8.28～198.55)×103,等电点为4.60～10.03,亚细胞定位预测其主要定位于叶绿体之中。基因结构分析发现，葡萄HB基因家族成员均包含外显子，数量为1～20个。葡萄HB基因家族存在2对串联重复基因和23对共线性基因，在拟南芥和葡萄间存在82对共线性基因对。启动子顺式作用元件分析表明，HB家族含有光响应元件、多种激素响应元件、逆境胁迫响应元件和组织特异性响应元件等。葡萄HB家族蛋白中KNOX与BEL亚家族成员间互作关系最为密切。通过葡萄HB基因家族的表达谱分析发现，绝大部分HB家族成员在芽休眠和干旱胁迫下有显著差异表达，并且还发现了7个HB家族成员可能参与芽休眠调控，其中VvHB9和VvHB34可参与多种非生物胁迫。[结论]本研究鉴定并分析了葡萄HB家族成员的基本信息，基于转录组数据，筛选了多个参与芽休眠调控和能够响应多种非生物胁迫的关键基因。
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