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摘要
【目的】鉴定谷子TCP转录因子家族成员,并进行生物信息学及组织表达特性分析,为探究谷子TCP转录因子在植物生长发育、激素信号途径和生物胁迫中的生物学功能提供理论依据。【方法】通过HMMER构建隐马尔可夫模型,在谷子蛋白数据库中搜索含有TCP特征性结构域的TCP蛋白,对其理化性质、保守基序和系统发育进化进行分析,并对其基因结构、启动子顺式作用元件及组织表达特性进行分析。【结果】从谷子蛋白数据库中共鉴定出23个TCP转录因子(编号SiTCP1～SiTCP23),氨基酸数量为95～451个,分子量为9743.9～46502.6 Da,理论等电点(pI)为4.2682～11.8710,其编码基因在9条染色体上呈不均匀方式分布。23个谷子TCP蛋白被分为3个亚族,其中Group Ⅰ和Group Ⅲ中各有10个TCP蛋白,Group Ⅱ有3个TCP蛋白。谷子TCP蛋白保守基序的组成存在一定差异,但亲缘关系较近的蛋白具有相同的保守基序,部分谷子TCP蛋白含有特殊的基序;除SiTCP5、SiTCP20、SiTCP18和SiTCP22外,其余TCP蛋白均含有保守Motif 1和Motif 2。除SiTCP1、SiTCP6和SiTCP14基因仅包含1个内含子外,其余TCP基因均无内含子,且亲缘关系较近的基因具有相似结构。谷子TCP基因的启动子含有光应答元件、激素响应元件、应激响应元件及分生组织表达应答元件等。谷子TCP基因在不同组织中具有特异性,且大部分TCP基因在穗状花序和茎中高效表达。【结论】同亚族的谷子TCP转录因子家族成员具有相似的保守基序和基因结构,推测其在激素信号途径、应答非生物胁迫(干旱和低温)及生长发育中发挥重要作用。
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