BBX(B-box)是一类光温响应转录因子家族参与植物光形态建成及逆境响应.为揭示ZmBBX家族基因功能,采用生物信息学方法在玉米基因组水平对该基因家族进行鉴定,并对其基本理化性质、基因结构、系统进化关系、启动子顺式作用元件和基因表达谱进行分析.ZmBBX基因家族共有34个成员,划分为5个亚族,编码蛋白氨基酸介于142～498 aa,预测大多数成员定位于细胞核内.ZmBBX基因启动子存在大量的光响应元件、胁迫响应元件、激素应答元件和生长发育相关的顺式作用元件.全生育期组织表达谱发现,ZmBBX7、ZmBBX27 和 ZmBBX28 在玉米的全生育期均高表达,ZmBBX3、ZmBBX5、ZmBBX14、ZmB-BX15、ZmBBX19 和 ZmBBX20 在玉米叶片中表达量较高,ZmBBX6、ZmBBX11、ZmBBX18 和 ZmBBX32 在玉米叶片和种子形成前期等时期表达量较高.同时,对实验室盐处理转录数据分析发现,ZmBBX1、ZmB-BX3、ZmBBX9、ZmBBX12、ZmBBX13、ZmBBX21、ZmBBX25、ZmBBX29 和 ZmBBX33 9 个基因在地上和地下都差异表达,其中除ZmBBX3在叶片和根中表达不同外,其余基因在叶片和根中基本都上调表达.基于全生育期转录组数据的共表达及GO和KEGG富集分析发现,ZmBBX1、ZmBBX4、ZmBBX10、ZmBBX16和ZmBBX32可能通过蛋白互作介导光依赖的MEbrown模块中萌发籽粒的代谢和生长发育调控.蛋白互作预测分析发现,ZmBBX不仅可以发生同源互作,而且可发生异源互作,并且得到共表达转录数据的支持.综上,ZmBBX基因全生育期组织表达和逆境表达分化明显,在盐等非生物逆境和光相关的生长发育调控中发挥重要作用.

玉米;BBX;基因家族;表达分析

赵长江;徐尚缘;都梦翔;宋巨奇;徐晶宇;杨克军;李佐同

黑龙江八一农垦大学农学院/农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室/黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室/黑龙江省秸秆资源化利用工程技术研究中心/黑龙江省普通高校寒地作物种质改良与栽培重点实验室,黑龙江大庆 163319

西北农业学报

[1]赵长江;徐尚缘;都梦翔;宋巨奇;徐晶宇;杨克军;李佐同-.玉米BBX基因家族鉴定及表达分析)[J].西北农业学报,2022(06):677-689

ZmBBX,ZmBBX7,ZmBBX27,ZmBBX28,ZmBBX3,ZmBBX5,ZmBBX14,ZmB,BX15,ZmBBX19,ZmBBX20,ZmBBX6,ZmBBX11,ZmBBX18,ZmBBX32,ZmBBX1,BX3,ZmBBX9,ZmBBX12,ZmBBX13,ZmBBX21,ZmBBX25,ZmBBX29,ZmBBX33,ZmBBX4,ZmBBX10,ZmBBX16,MEbrown

基因家族鉴定,表达分析,box,应转,家族参与,光形态建成,逆境响应,家族基因,基因功能,生物信息学方法,基本理化性质,基因结构,系统进化,进化关系,顺式作用元件,基因表达谱,编码蛋白,aa,数成,细胞核,基因启动子,光响应,响应元,胁迫响应,激素应答,全生育期,生育期组,组织表达谱,玉米叶片,盐处理,差异表达,转录组数据,共表达,富集分析,蛋白互作,光依赖,萌发,籽粒,发育调控,预测分析,异源,非生物逆境

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