《Horticulture, Environment, and Biotechnology》:Genome-wide characterization and expression analysis of YABBY gene family in three species of Cucurbita and their response of salt stress in Cucurbita moschata
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葫芦科植物中 YABBY 转录因子功能待探索,研究人员分析其基因家族,发现关键基因,助力葫芦科植物研究。
YABBY 转录因子在植物生长和应对各种非生物胁迫中发挥着关键作用。然而,在葫芦科(Cucurbita)物种中,它们的鉴定和功能特征,尤其是与盐胁迫相关的方面,在很大程度上尚未得到探索。本研究利用生物信息学工具分析了三种葫芦科物种中的 YABBY 基因家族,包括基因数量、染色体分布、基因结构、保守蛋白结构域、蛋白质基序和顺式作用调控元件(cis - acting regulatory elements)。此外,还研究了组织特异性表达模式以及盐胁迫条件下的表达谱。在本研究中,在三种葫芦科物种中共鉴定出 34 个 YABBY 基因:南瓜(Cucurbita moschata)中有 11 个(CmoYABBYs),西葫芦(Cucurbita maxima)中有 12 个(CmaYABBYs),黄瓜(Cucurbita pepo)中有 11 个(CpeYABBYs)。这些基因被分为五个亚家族:YAB1/YAB3、YAB2、INO、CRC 和 YAB5。同一亚家族的成员表现出相似的基因结构,包括内含子 - 外显子分布,并且具有保守结构域。染色体定位分析表明,YABBY 基因在各自的基因组中不均匀地分布在 8 条、9 条和 9 条染色体上。共鉴定出 30 对重复基因,均源于全基因组复制事件。顺式作用元件分析表明,许多葫芦科 YABBY 基因与植物激素反应、生长调节和非生物胁迫反应有关。转录谱分析揭示了组织特异性表达模式:CmoYABBYs 和 CmaYABBYs 在根、茎、叶和果实中表达,而 CpeYABBYs 主要在种子和果实中果皮中表达。此外,对 11 个 CmoYABBYs 在叶片中的转录谱分析,以及在盐胁迫下对其在根中的表达进行 qRT - PCR 分析,表明特定基因在盐胁迫反应中发挥关键作用。这些发现为葫芦科植物中 YABBY 基因的功能特征和潜在利用提供了坚实的理论基础。