文献类型：期刊文章

作　　者：周云新[1] 曹磊[1] 王际宇[1] 王盼乔[1] 李琼[1] 杨路明[1] 胡建斌[1] 侯娟[1]

ZHOU Yunxin;CAO Lei;WANG Jiyu;WANG Panqiao;LI Qiong;YANG Luming;HU Jianbin;HOU Juan(College of Horticulture/Henan Key Laboratory of Fruit and Cucurbit Biology,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China)

机构地区：[1]河南农业大学园艺学院/河南省果树瓜类生物学重点实验室,河南郑州450002

出　　处：《河南农业大学学报》

基　　金：国家自然科学基金项目(31902038);河南省高等学校重点科研计划项目(20A210016);河南省青年人才托举工程项目(2022HYTP035);河南省高等学校大学生创新创业训练计划项目(202210466061);河南农业大学大学生创新创业训练计划项目(2022DC105、2022DC113)。

年　　份：2023

卷　　号：57

期　　号：2

起止页码：241-257

语　　种：中文

收录情况：CAB、CAS、CSCD、CSCD_E2023_2024、JST、ZGKJHX、普通刊

摘　　要：【目的】研究HD-Zip家族基因在甜瓜表皮毛发育过程中的表达模式和功能。【方法】利用生物信息学方法对甜瓜HD-Zip家族基因进行全基因组鉴定、染色体定位、系统进化分析、基因结构分析、理化性质分析、保守序列分析、顺式作用元件预测、共线性分析、蛋白互作网络预测和调控该家族基因的MicroRNA预测,并结合甜瓜不同组织部位和不同表皮毛材料的转录组分析及qRT-PCR验证,筛选与甜瓜表皮毛发育相关的基因。【结果】甜瓜基因组编码37个HD-Zip家族成员,不均等地分布在9条染色体上。该家族成员分为4个亚家族,各亚家族成员具有相似的基因结构和保守基序。共线性分析显示,甜瓜HD-Zip家族基因的形成存在着连锁遗传且伴随串联复制、片段复制等染色体复制事件的发生,其基因组进化过程与黄瓜高度相似。顺式元件分析显示,该家族成员含有与表皮毛发育相关的赤霉素、茉莉酸、脱落酸和水杨酸响应元件。调控HD-Zip家族基因的MicroRNA主要有miRNA166、miRNA17和miRNA395家族。不同表皮毛甜瓜材料的转录组分析显示,该家族中CmHDZ1、CmHDZ3、CmHDZ14、CmHDZ17和CmHDZ36基因在无表皮毛材料中表达显著下调,CmHDZ21、CmHDZ23和CmHDZ28基因表达显著上调。进一步在不同表皮毛材料的子房和叶片中的表达模式分析显示,与有表皮毛材料相比,CmHDZ5、CmHDZ14、CmHDZ17基因在无表皮毛材料中表达显著下调,CmHDZ22基因表达显著上调。【结论】甜瓜中编码37个HD-Zip家族基因,基于其在甜瓜不同组织部位和不同表皮毛材料中的表达模式分析,筛选到9个与甜瓜表皮毛发育密切相关的CmHDZs基因,其中CmHDZ1、CmHDZ14、CmHDZ17基因在无表皮毛甜瓜中的表达显著下调,可能参与赤霉素和茉莉酸途径介导的甜瓜表皮毛发育的正调控,CmHDZ22基因在无表皮毛甜瓜中表达显著上调,可能负调控表皮毛的发育。

关 键 词：甜瓜 HD-Zip家族基因  生物信息学 表皮毛发育  

分 类 号：S652]