大麦BZR基因家族的全基因组鉴定和生物信息学分析

摘要

BZR (Brassinazole resistant transcription factor)基因家族是植物特有的转录因子之一,是油菜素内脂信号传导途径中的关键成员,在植物生长发育、植物激素信号传导和逆境胁迫响应等过程中发挥重要的调控作用。本研究利用生物信息学分析方法,对大麦基因组中的BZR家族进行了鉴定,并对其基因结构、染色体分布、基因系统进化、蛋白理化性质、蛋白保守基序和转录表达模式等方面进行了系统分析。全基因组鉴定结果表明大麦Hv BZR基因家族包含7个家族成员,在染色体上分布并不均匀;基因结构分析表明不同成员之间的基因序列长度和内含子数量差异较大;蛋白序列分析表明Hv BZRs蛋白理化性质、二级结构、三级结构相似;蛋白亚细胞定位结果表明Hv BZR家族蛋白均分布在细胞核中;蛋白保守基序分析表明Hv BZRs蛋白均包含(pf05687)典型的保守结构域,部分成员包含pf01373结构域;系统进化分析表明大麦Hv BZR与水稻Os BZR进化关系较近;启动子序列分析表明Hv BZR家族基因启动子区域存在大量的生长发育相关、激素信号传导及逆境胁迫响应相关的顺式作用元件;转录组数据分析表明HvBZR基因在不同发育阶段和不同组织器官中的表达水平存在特异性表达。本研究结果为大麦HvBZRs基因功能的研究提供了科学依据。