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基于种子发育转录组的豌豆bZIP基因家族分析及种子发育候选基因的鉴定
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作者 周恩强 缪亚梅 +12 位作者 周瑶 姚梦楠 赵娜 王永强 朱宇翔 薛冬 李宗迪 石宇欣 李波 汪凯华 顾春燕 王学军 魏利斌 《作物学报》 北大核心 2025年第4期914-931,共18页
bZIP基因广泛参与种子发育、光信号调节和胁迫响应等生理过程。然而,目前对豌豆PastbZIP基因调控种子发育知之甚少。为鉴定豌豆种子发育相关PastbZIP基因,揭示其进化关系,本研究利用生物信息学和种子发育转录组数据对PastbZIP基因家族... bZIP基因广泛参与种子发育、光信号调节和胁迫响应等生理过程。然而,目前对豌豆PastbZIP基因调控种子发育知之甚少。为鉴定豌豆种子发育相关PastbZIP基因,揭示其进化关系,本研究利用生物信息学和种子发育转录组数据对PastbZIP基因家族进行鉴定与进化分析,并通过比较基因组学挖掘种子发育相关PastbZIP基因,同时利用蛋白互作网络和qRT-PCR对其验证。在豌豆种子发育转录组数据中共鉴定出62个PastbZIP基因,根据系统进化特征将PastbZIP基因分为9组,不同亚家族在蛋白理化性质、基因结构、保守基序等方面表现出进化多样性和差异性。共线性分析发现,豌豆与大豆、苜蓿、拟南芥和蚕豆分别有54、23、8和22对共线性基因,并且发现片段复制是PastbZIP基因家族扩张的主要驱动力,而且这些基因的进化是通过纯化选择来实现的。KEGG富集分析显示,PastbZIP主要富集在植物激素信号转导通路中,且PastbZIP启动子顺式作用元件中包含大量的激素响应元件,有60个(96.8%)PastbZIP基因包含5种激素响应元件。通过同源比对在豌豆中发现10个与种子发育相关的候选基因,且其蛋白互作基因均参与调控种子发育。综上所述,本研究首次对豌豆种子发育相关PastbZIP家族成员进行了鉴定和进化分析,并通过同源比对挖掘了种子发育候选基因,研究结果将为研究豌豆bZIP基因调控种子发育提供重要参考。 展开更多
关键词 豌豆 pastbzip 基因家族 种子发育 进化分析 蛋白互作网络
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