芝麻AP2/ERF基因家族生物信息学鉴定与分析

摘要

AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)是植物所特有的一类家族转录因子,在控制植物生长发育、参与次级代谢以及抵抗非生物胁迫等方面起重要作用。根据已报道的拟南芥AP2/ERF基因,利用生物信息学手段在最新发布的芝麻(Sesamum indicum L.)参考序列共鉴定出142个AP2/ERF基因,并对其理化性质、系统进化、结构域、保守基序、染色体定位、物种共线性、不同组织的表达特异性以及基因表达对胁迫响应等信息进行分析。根据理化性质分析,将芝麻AP2/ERF基因家族成员编码为121~697个氨基酸,其编码蛋白相对分子量介于13428.04~76020.09 kD之间,理论等电点介于4.50~10.24之间。根据结构域和系统进化分析,将芝麻AP2/ERF蛋白分为4个亚家族,其中AP2包含26个成员、ERF包含116个成员、Soloist包含2个成员以及RAV包含3个成员。其中136个成员不均匀分布于16条染色体上,且集中成簇分布于第1~4和6~12染色体同源群。根据共线性分析,在芝麻染色体上分别有32、49个与大麦、玉米具有共线性的AP2/ERF基因。在演化过程中,芝麻与玉米之间的保守性高于大麦,而与大麦之间的变异性高于玉米。Ⅶ亚组中LOC105157874基因在2个芝麻品种中均上调,可能参与了芝麻响应淹水胁迫调控。为进一步研究芝麻AP2/ERF转录因子家族生物学功能及芝麻抗逆改良提供科学依据。