苹果NLP(Nin-Like Protein)转录因子基因家族全基因组鉴定及表达模式分析

• 作者: 张富军 李宏亮 王寻 王小非 赵先炎 郝玉金 陈西霞 韩月彭
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 苹果 NLP转录因子 氮信号 生物信息学
• 年，卷（期）: 2019,（23）
• 所属期刊栏目: 专题:苹果分子生物学
• 页码范围: 4333-4349
• 页数: 17页
• 字数: 9752字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.23.014

摘要

[目的]探究苹果NLP转录因子全基因组特征与表达模式,以便更深入地了解其结构特点与作用机制.[方法]基于本地BLAST数据库和Pfam数据库两大数据库,运用blastp和hmmsearch两种查询策略,对苹果全基因组范围内的NLP转录因子家族成员进行鉴定.经过严格筛选与确认后,对搜索结果进一步展开分析,主要分为3部分,包括NLP蛋白分析、NLP分析与苹果NLP表达分析,其中ProtParam、Clustal Omega、MEGA7、MEME 5.0.2、SOPMA、Phyre2、WoLF PSORT、STRING等程序或软件用于蛋白质分析,基因分析使用MG2C、GSDS 2.0、PlantCARE、psRNATarget等在线工具,对于苹果NLP表达情况利用qRT-PCR进行定量检测.[结果]从苹果全部蛋白数据库中共筛选出6个NLP成员,系统进化分析可将它们分为I、II、III三类;蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次是 α-螺旋,占比最小的是 β-转角;亚细胞定位预测均定位于细胞核中,符合转录因子的特征;染色体定位显示5个基因(MDP0000584547除外)定位于4条染色体上;启动子分析发现大量与激素和逆境响应相关的顺式作用元件,暗示它们可能参与到激素和逆境信号的调控过程中,此外还识别到一个响应氮的GCN4作用元件,进一步说明该类转录因子与氮素有密不可分的关系;通过定量检测揭示苹果NLP家族在茎、叶等组织高表达的特征模式,并且表达分析结果也证实苹果NLP响应氮饥饿、干旱胁迫等.[结论]通过对苹果全基因组的分析,共识别6个NLP转录因子,对6个基因的结构与蛋白保守域分析,发现它们之间具有极高的相似性、保守性,同时又存在差异.类比拟南芥NLP蛋白的关联网络,推测与拟南芥NLP7同源性最高的MDP0000132856可能也具有复杂的功能.