六倍体栽培小麦AP2/ERF基因家族的全基因组鉴定及表达分析  

Genome-wide identification and expression analysis of AP2/ERF gene family in hexaploid cultivated wheat

作　　者：张新 李敏敏 赵杨 孙允超 冀传允 程倩倩 张兰迎 Zhang Xin

机构地区：[1]聊城市农业科学院,山东聊城252000

出　　处：《江苏农业科学》2024年第16期58-68,共11页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家小麦产业技术体系建设专项(编号:CARS-3);山东省现代农业产业技术体系小麦创新团队项目(编号:SDAIT-01)。

摘　　要：AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsivefactor)转录因子对小麦的生长发育及胁迫响应等生理过程有重要调控作用。基于栽培小麦全基因组测序序列,通过生物信息学方法筛选并鉴定了437个TaAP2/ERF基因家族,进而分析这些基因家族的理化性质、基因结构、系统进化、启动子顺式作用元件与转录表达特性等。结果表明,437个TaAP2/ERF家族基因主要定位于细胞核中,可分为AP2、DREB、ERF 3个亚家族,不同的亚家族之间的理化性质及结构特性等均存在差异。TaAP2蛋白大部分呈碱性,TaDREB、TaERF蛋白大部分呈酸性,TaAP2、TaDREB全部为亲水性蛋白,TaERF蛋白大部分为亲水性蛋白,少部分为疏水性蛋白。大部分TaAP2亚家族基因内含子数为3~9个,而大部分TaDREB、TaERF亚家族基因不含有内含子,只有1个外显子。TaAP2、TaDREB和TaERF都有典型的YRG、RAYD元件,TaDREB的保守性高于TaERF。TaAP2/ERF家族基因启动子中包含较多CAAT-box、CGTCA-motif、DRE core、LTR等顺式作用元件。小麦自身及与近缘物种间均存在较多共线性区段,且共线性区段较短,由5~15个基因组成。通过RNA-seq数据筛选了在小麦叶片、根、穗、茎等组织生长发育过程及在高温、干旱、高温-干旱复合胁迫等非生物胁迫应激反应中起重要作用的一些候选基因。研究结果为进一步探究六倍体栽培小麦AP2/ERF家族生物学功能提供了理论依据。

关 键 词：六倍体栽培小麦 AP2/ERF转录因子 全基因组鉴定 表达特性 

分 类 号：S512.103.2[农业科学—作物学]