茶树SBP-box转录因子的比较基因组学与遗传分析

摘要

SQUAMOSA启动子结合蛋白(SBP-box)是植物特异性转录因子,在植物生长发育中发挥重要作用.该研究利用生物信息学分析方法,对不同'铁观音'、'黄棪'、'舒茶早'和'龙井43'茶树基因组的SBP基因进行鉴定和比较,通过qRT-PCR技术分析CsTGY_SBP家族成员在不同茶树品种中的表达模式,为探究SBP基因在茶树杂种和亲本上的遗传规律提供参考.结果显示:(1)在茶树品种'铁观音'、'黄棪'、'舒茶早'和'龙井43'基因组中分别鉴定出21个、25个、24个和23个SBP家族基因.(2)系统进化树将其分为8个亚家族,共线性分析发现茶树和拟南芥、葡萄的SBP基因共线性关系与水稻相比更强,同物种内发现'铁观音'与'黄棪'的共线性关系更显著.(3)qRT-PCR结果表明,CsTGY_SBP5、CsTGY_SBP9和CsTGY_SBP14在F1'金观音'中呈中亲表达的模式;大部分CsTGY_SBPs基因在F1'黄观音'呈低于双亲表达模式,CsTGY_SBP5和CsTGY_SBP8在F1'金牡丹'中显著高于亲本;CsTGY_SBP5、CsTGY_SBP7、CsTGY_SBP12、CsTGY_SBP16和CsTGY_SBP18在F1'紫玫瑰'中的表达量显著高于亲本,呈超高亲表达的模式;CsTGY_SBPs基因在F1'紫牡丹'中整体表达趋于亲本铁观音,在F1'瑞香'中整体呈现低于亲本'黄棪'的表达模式.研究表明,CsTGY_SBP5在F1'金牡丹'和F1'紫玫瑰'中的表达均显著高于亲本,推测CsTGY_SBP5可能是茶树杂种优势的重要调控因子.