YABBY轉(zhuǎn)錄因子家族廣泛參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育,但在單子葉植物的作用機(jī)理有待進(jìn)一步研究。本研究利用生物信息學(xué)方法系統(tǒng)分析了水稻YABBY家族成員。保守性分析表明,水稻基因組中共有8個(gè)YABBY成員,不均勻地分布在2、3、7、10和12染色體上,成員之間相對(duì)保守,分為四個(gè)亞族。進(jìn)化分析表明,片段復(fù)制或全基因組復(fù)制是YABBY基因在進(jìn)化過(guò)程中的主要擴(kuò)張方式,且YABBY家族的分化可能晚于單雙子葉植物的分化。啟動(dòng)子和表達(dá)分析表明,水稻YABBY家族成員可能在水稻的花器官的發(fā)育、多中激素的響應(yīng)中具有重要的作用。本研究為水稻YABBY基因的功能鑒定提供了理論支持和參考依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：分子植物育種. 2020,18(15)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

水稻YABBY家族的保守性分析

為探討水稻YABBY家族成員之間的進(jìn)化關(guān)系，利用水稻YABBY基因的蛋白序列構(gòu)建無(wú)根進(jìn)化樹(shù)(圖2A)。水稻YABBY家族基因可以聚類成四組：OsYABBY3、OsYABBY4和OsYABBY5第一組，OsYABBY1,OsYABBY2和OsYABBY6為第二組，OsYABBY和OsYABBY7分別在第三組和第四組，且OsYABBY和OsYABBY7與其他成員進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)，表明這兩個(gè)基因可能存在明顯的功能分化。為了解物種間YABBY基因的進(jìn)化關(guān)系，用2種雙子葉植物(擬南芥,棉花)和5種單子葉植物(水稻,二穗短柄草,高粱,小麥和玉米)的YABBY蛋白質(zhì)序列構(gòu)建了進(jìn)化樹(shù)(圖3B;表2)。結(jié)果表明，YABBY基因大致分為四個(gè)分支(Ⅰ～Ⅳ)，不同亞組的水稻YABBY基因分別位于不同的分支。單子葉植物和雙子葉植物的YABBY基因沒(méi)有聚集在一起的趨勢(shì)，單子葉植物YABBY家族基因大多位于第Ⅲ分支，且與該分支中的其他物種的YABBY基因分開(kāi)較遠(yuǎn)。雙子葉植物的YABBY基因則分散在各個(gè)分支，單子葉植物高粱和玉米幾乎所有的YABBY基因均聚類到相同的小分支上，而小麥和二穗短柄草的大部分YABBY基因聚類同一分支，暗示著高粱和玉米、小麥和二穗短柄草具有較近的進(jìn)化關(guān)系。水稻的YABBY成員中，OsYABBY3,OsYABBY7與二穗短柄草YAB-BY基因聚類，OsYABBY和小麥YABBY基因聚類，表明水稻YABBY家族和二穗短柄草具有更好的同源關(guān)系。圖2 水稻YABBY家族的保守性分析

啟動(dòng)子是基因的重要組成部分，在調(diào)控基因表達(dá)中發(fā)揮著不可忽視的作用。為了解YABBY家族啟動(dòng)子區(qū)域的順式作用元件的分布，利用PlantCare在線數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)啟動(dòng)子元件(圖4A)。結(jié)果表明，YABBY家族成員中最多的元件為光響應(yīng)元件，其次是激素(茉莉酸,赤霉素,生長(zhǎng)素,水楊酸和脫落酸)和特異性調(diào)控(種子特異性調(diào)控)相關(guān)的順式元件，而脅迫相關(guān)的順式元件較少。OsYABBY4含有5個(gè)種子特異性調(diào)控元件暗示該基因可能在種子形成中發(fā)揮著十分重要的作用。OsYABBY1、OsYABBY6含有6個(gè)茉莉酸響應(yīng)元件，表明其可能參與茉莉酸信號(hào)途徑。而OsYABBY2、OsYABBY4和OsYABBY5含有多個(gè)赤霉素響應(yīng)元件，表明著幾個(gè)基因可能參與赤霉素調(diào)控途徑。圖4 水稻YABBY家族的啟動(dòng)子和表達(dá)模式分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]葡萄YABBY家族生物信息學(xué)分析及VvYABBY4功能研究[D]. 張松霖.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
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本文編號(hào)：3229326