乌拉尔甘草CIPK基因家族鉴定与表达分析

摘要

为挖掘乌拉尔甘草钙调磷酸酶B互作蛋白激酶(Calcineurin B like protein interacting protein kinase,CIPK)家族成员特征并预测其功能,利用生物信息学方法鉴定乌拉尔甘草CIPK家族基因,并对其进行系统发育、基因结构、保守结构域及进化关系、表达特征等分析。从乌拉尔甘草基因组中鉴定获得22个GuCIPK基因,分布于19个不同的染色体位置;氨基酸序列比对分析发现多数GuCIPK都含有1个Ser/Thr结构域、1个NAF结构域以及PPI结构域;进化树分析结果显示,22个GuCIPK基因可分为5个亚组。GuCIPK基因的上游启动子中存在一些非生物胁迫和激素应答元件,推测GuCIPK基因的功能发挥可能受不同信号的调控。根据组织特异性表达特征可将GuCIPK分为Ⅰ~Ⅳ4个组,其中Ⅱ组中6个GuCIPK成员在根、茎和叶片中的表达量较高,Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组的GuCIPK成员在根、茎、叶组织中的表达相对较低。利用qRT-PCR分析GuCIPK响应不同非生物胁迫的表达特征,结果表明:在盐、氧化、干旱、高温和低温胁迫下,GuCIPK基因受到不同胁迫的诱导表达。结果为进一步探究GuCIPK的功能和可能的调控机制提供了一定参考。