烟草非特异性脂质转移蛋白基因家族的鉴定与分析

• 作者: 李鹏 刘彻 宋皓 姚盼盼 苏沛霖 魏跃伟 杨永霞 李青常
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 烟草 nsLTPs 基因家族 生物信息学 基因表达
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 2184-2198
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04240

摘要

植物非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer proteins, nsLTPs)可以在体外转移脂质, 调节植物的生长发育以及对环境非生物和生物胁迫作出反应等。本研究从烟草栽培品种K326 (Nicotiana tabacum L.)基因组中鉴定出74个nsLTPs基因, 对其系统发育关系、基因结构、保守基序、染色体定位、基因重复、启动子顺式作用元件、3D结构和激素与非生物胁迫处理下的表达模式进行了分析。结果表明, 根据8个半胱氨酸之间的间隔和序列相似性将其分为I、II、III、IV、V、VII、VIII和XIII八种类型, 相同类型的NtLTPs具有相似的内含子-外显子基因结构和保守基序模式, motif 2和motif 3是NtLTPs基因家族的特征基序。在进化过程中, 片段重复是NtLTPs基因家族扩展的主要原因, 干旱处理后的RNA-seq分析发现, 在进化过程中, 不同基因重复事件发生后功能分化模式存在差异。启动子分析表明, 它们含有多种光反应、激素和非生物胁迫响应顺式作用元件。进一步采用qRT-PCR分析发现, NtLTPs家族基因在烟草植株的不同组织和器官中具有不同的表达模式, 可以响应干旱、盐等非生物胁迫以及IAA、GA、SA等激素处理。研究结果为深入分析NtLTPs家族基因的功能提供了理论参考, 并为进一步的分子育种提供了理论基础。