热带作物学报

作者：程秋如, 刘子凡, 曾宪海

单位：1.中国热带农业科学院橡胶研究所/农业农村部儋州油棕种质资源圃/海南省油棕种质资源圃/农业农村部儋州热带作物科学观测实验站，海南儋州 571737,2.海南大学热带作物学院，海南海口 570228

关键词：油棕,C2H2型锌指蛋白,基因家族,低温胁迫

基金：农业农村部品种改良提升专项(NYPZ2020108),农业农村部热带作物种质资源保护项目“油棕种质资源保护”(18210007)

C2H2型锌指蛋白是最常见的锌指蛋白之一，广泛存在于真核生物中，在植物的生长发育、盐、低温、干旱胁迫等非生物胁迫响应中扮演重要作用。本研究以拟南芥C2H2氨基酸序列作为探针，在油棕基因组数据库中进行本地BLASTP比对和保守结构域预测分析，筛选出油棕C2H2型锌指蛋白家族成员，利用生物信息学手段对基因家族成员的理化性质、进化关系、染色体位置、基因结构、保守基序和启动子顺式元件进行分析，并利用转录组数据和荧光定量PCR方法分析EgC2H2基因家族成员在低温胁迫下的表达情况。结果显示：从油棕基因组中共鉴定出73个C2H2型锌指蛋白家族成员，EgC2H2家族成员氨基酸的数目为128~556个，分子量为14 176.73~58 983.30 Da，等电点为4.99~9.62，不稳定系数为38.84~86.01，亲水性为-1.154~-0.226，亚细胞定位显示C2H2基因家族所有成员均定位于细胞核；系统进化树分析显示EgC2H2家族成员可以分为4个亚家族，EgC2H2家族成员多数归类于第Ⅰ亚家族和第Ⅱ亚家族，且同一亚家族成员的结构域具有较高的一致性；染色体定位结果显示，EgC2H2家族成员不均匀地分布于油棕的16条染色体上；启动子顺式元件分析显示，EgC2H2家族包含许多光响应元件、植物激素响应元件和逆境胁迫响应元件；转录组数据分析显示，大部分EgC2H2基因响应低温胁迫，且大多数EgC2H2基因在耐寒材料中高表达，在冷敏感材料中低表达；荧光定量PCR分析显示，EgC2H2-23、EgC2H2-11、EgC2H2-19、EgC2H2-17和EgC2H2-21显著上调表达，且在耐寒材料中的表达量显著高于冷敏感材料，推测这些基因可能在油棕低温响应中发挥关键作用，可以作为候选基因进一步深入研究。本研究为深入研究油棕C2H2基因家族功能提供理论参考。

来源：2023年第3期

《热带作物学报》期刊编辑部

查看热带作物学报杂志2023年第3期