植物环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channels,CNGC)家族具有多种生物学功能,尤其是在植物的生长发育及逆境胁迫响应中发挥着重要的作用.本研究通过生物信息学方法及qRT-PCR对PtrCNGC家族成员蛋白的基本理化性质与结构特征、系统发育、基因结构和保守基序、启动子顺式作用元件,以及基因表达模式进行分析.结果表明:在毛果杨(Populus trichocarpa)全基因组中共鉴定出19个PtrCNGC基因,PtrCNGC家族成员可分为4个亚群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ亚群),其中第Ⅳ亚群分为2个亚组(Ⅳa组和Ⅳb组).PtrCNGC基因编码的蛋白均为碱性蛋白,此外,该家族仅有1个成员为疏水性蛋白,其余成员全部为亲水性蛋白.19个PtrCNGC不均匀地分布于毛果杨的11条染色体上,剩余8条染色体上没有成员分布.PtrCNGC家族包含7对同源基因且它们之间的Ka/Ks值均远小于1.PtrCNGC家族各亚群成员之间的基因结构、蛋白保守基序分布差异较小.启动子顺式作用元件预测分析发现,PtrCNGC基因序列启动子区域存在响应多种激素以及逆境胁迫相关的作用元件.qRT-PCR结果表明,PtrCNGC家族在不同组织中的表达具有特异性,在茎中的表达量较高,在根和叶中的表达量较低;在盐胁迫和干旱胁迫下,PtrCNGC家族同一分支上的多数成员表现出相似的表达模式.本研究结果为进一步研究毛果杨CNGC家族在非生物胁迫中的功能提供参考.

毛果杨;CNGC家族;生物信息学分析;逆境胁迫

王雪莹;王瑞琪;张洋;刘聪;夏德安;魏志刚

林木遗传育种国家重点实验室,东北林业大学,哈尔滨 150040;国家林业与草原局盐碱地研究中心,中国林业科学研究院,北京 100091

植物研究

[1]王雪莹;王瑞琪;张洋;刘聪;夏德安;魏志刚-.毛果杨CNGC家族全基因组鉴定及胁迫响应分析)[J].植物研究,2022(04):613-625

环核苷酸门控离子通道,PtrCNGC

毛果杨,全基因组鉴定,响应分析,cyclic,nucleotide,gated,channels,生物学功能,逆境胁迫响应,生物信息学方法,qRT,基本理化性质,系统发育,基因结构,保守基序,顺式作用元件,基因表达模式,Populus,trichocarpa,亚群,基因编码,疏水性,亲水性,同源基因,Ka,Ks,分布差异,预测分析,基因序列,启动子区域,不同组织,盐胁迫,干旱胁迫,数成,非生物胁迫,生物信息学分析

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