高粱Hsf 基因家族鉴定及表达分析
2021-04-26梁月秀郭志强冯凡张春来
梁月秀,郭志强,冯凡,张春来
(山西农业大学 农学院,山西 太谷030801)
高粱(Sorghum bicolor)属单子叶植物纲,是二倍体(2n=20)禾本科高粱属作物。高粱原产于热带,抗逆性强[1],是节水减肥的理想作物且具有一定的药用和经济价值,因此越来越受到重视。
热激转录因子(Heat shock transcription factor,Hsf)是植物热激反应中重要的调控因子[2],具有5 个功能结构域,分别是N 端的DNA 结合域、C端的转录激活结构域、核定位、核输出信号及寡聚化结构域[3,4],能够响应植物的逆境胁迫。目前多种植物的Hsf基因已被鉴定和分析,如在拟南芥、水稻、谷子、番茄、杨树和玉米等植物中分别鉴定出21、25、27、18、28 和25 个Hsf基因[5~7]。高粱全基因组测序于2009 年完成,林勇翔等[8]基于全基因组水平对豆科及禾本科植物的Hsf 家族进行了比较基因组学分析,但其研究的侧重点在于不同物种间的比较,并未对高粱这一物种的Hsf 转录因子进行系统研究。本研究对高粱Hsf基因进行一系列的生物信息学分析,并通过17 份转录组数据筛选出与高粱耐热相关的Hsf基因,为高粱抗逆育种奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 高粱Hsf 基因鉴定及理化性质分析
利用PlantTFDB 数据库[9](http://planttfdb.gao-lab.org/)获取高粱Hsf 转录因子,去除重复序列最终得到高粱Hsf 转录因子家族成员,将其蛋白质序列提交至Pfam 数据库进行结构域验证。基于NCBI 数据库模式植物的已有基因名对高粱Hsf 家族进行命名。利用在线网站ExPASy-Compute pI/Mw(http://web.expasy.org/compute_pi/)计算高粱Hsf 蛋白质的分子量和理论等电点。
1.2 高粱Hsf 基因二级结构、信号肽预测与亚细胞定位
利 用SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html)、SignalP-5.0 Server(www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)和ProtComp 9.0(http://linux1.softberry.com/berry.phtml? topic=protcomppl&group=programs&subgroup=proloc)对Hsf 蛋白质二级结构、信号肽及亚细胞定位进行预测分析。……