蒋龙星 , 郭佳鑫 , 孙全 , 何晓红

大数据生物智能重庆市重点实验室, 重庆邮电大学生物信息学院, 重庆, 400065
作者    通讯作者
《分子植物育种》网络版, 2020 年, 第 18卷, 第 2 篇   
收稿日期: 2020年03月27日    接受日期: 2020年04月20日    发表日期: 2020年04月20日

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推荐引用：

 蒋龙星, 郭佳鑫, 孙全, 何晓红, 2020, 茎瘤芥GRAS家族基因鉴定与基因表达分析, 《分子植物育种》(网络版), 18(2): 1-9 (doi: 10.5376/mpb.cn.2020.18.0002) (Jiang L.X., Guo J.X., Sun Q., and He X.H., 2020, Genome identification and expression analysis of GRAS gene family in Brassica Juncea var. Tumida L, Fenzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding) (Online), 18(2): 1-9, (doi: 10.5376/mpb.cn.2020.18.0002))

GRAS家族蛋白是植物所特有的一类转录因子，在植物基因的表达调控上扮演着重要角色。本研究基于茎瘤芥基因组数据，全基因组鉴定了茎瘤芥GRAS基因家族。使用隐马尔可夫模型从茎瘤芥基因组中共鉴定出102个GRAS基因，这些基因不均匀地分布在茎瘤芥的18条染色体上并形成了11个基因簇，且在茎瘤芥的A、B亚基因组中呈不均匀分布。亚细胞定位结果表明，绝大部分GRAS蛋白定位于细胞核中，这与转录因子调控基因表达的特点密切相关。利用系统发育分析将其划分为LISCL、PAT1、DELLA、SCL3、SCR、LS、DLT、SHR、NSP1、SCL32、SCL4/7、NSP2和HAM共13个亚家族。蛋白质序列预测结果显示茎瘤芥GRAS基因家族亚家族间氨基酸数量、分子量大小、等电点等理化性质存在较大的变异。通过MCscanX共线性分析，我们发现茎瘤芥GRAS基因家族出现扩张的原因是基因的串联重复和片段重复，在对各类刺激作出适应性响应过程中起着关键作用。结合本实验室茎瘤芥转录组测序结果分析，筛选到26个GRAS基因可能参与茎瘤芥的瘤状茎的形成。这些结果为后期茎瘤芥GRAS基因功能研究及茎瘤芥育种及产量调控等奠定了一定的基础。

茎瘤芥；GRAS基因家族；系统发育分析；生物信息学；转录因子