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甘薯PHB基因家族的全基因组鉴定和表达分析
梅玉琴, 刘意, 王崇, 雷剑, 朱国鹏, 杨新笋
作物学报    2023, 49 (6): 1715-1725.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2023.24142
摘要   (386 HTML42 PDF(pc) (2453KB)(450)  

蛋白质抑制素(prohibitin, PHB)是在原核生物到真核生物中发现的含有SPFH结构域的蛋白质。植物PHB基因家族参与多种不同生物过程的重要功能, 包括生长发育以及对生物和非生物胁迫的响应。目前PHB蛋白在拟南芥、水稻、玉米、大豆、番茄和陆地棉等多种植物中被鉴定。但对甘薯中PHB家族的系统分析仍未确定。本研究鉴定出甘薯11个PHB基因, 且对这些保守的蛋白质基序和基因结构的分析显示它们在系统发育亚群中具有高度的保守性。此外, 启动子区域预测出与多种激素调节及胁迫相关的顺式作用元件, 同时研究发现IbPHB基因在植物不同部位及受到不同的非生物胁迫时的表达模式存在差异。本研究系统分析了甘薯中IbPHB基因的一般特性, 为甘薯及其他植物中PHB基因的功能特性研究提供了理论基础。



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图4 甘薯PHB基因家族启动子预测
正文中引用本图/表的段落
利用PlantCARE网站对IbPHB基因家族基因启动子进行顺式作用元件预测分析(图4)发现, 11个IbPHB基因家族成员的启动子序列中, 除真核生物基因转录最基本的元件TATA-box、CAAT-box外, 还含有光响应元件(AE-box、CAG-motif、G-box、GA-motif、GATA-motif、GT1-motif、Gap-box、I-box、TCT-motif等)、逆境响应元件(干旱诱导元件MBS、厌氧诱导元件ARE、低温响应元件LTR、防御和应激反应元件TC-rich repeats等)、激素响应元件(脱落酸响应元件ABRE、生长素响应元件AuxRR-core和TGA-element、赤霉素响应元件GARE- motif、水杨酸响应元件TCA-element、茉莉酸甲酯响应元件CGTCA-motif和TGACG-motif等)和生长发育调节元件(AACA_motif、GCN4_motif、AACA-motif、HD-Zip1、O2-site)。表明, IbPHB基因与甘薯的生长发育和生物及非生物胁迫等生物过程密切相关, 它的转录表达调控与多种因素有关, 这些顺式作用元件能够响应外界环境的变化, 从而调控IbPHB基因的表达。
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