毛竹GRF基因家族全基因组鉴定与表达分析

摘要

[目的]探究毛竹Phyllostachys edulis GRF基因家族的性质、结构特点以及在不同组织中的表达水平,为进一步研究GRF在毛竹生长发育中的分子作用机制奠定基础.[方法]采用生物信息学方法,对毛竹全基因组和转录组信息进行分析,筛选出13个毛竹GRF基因家族成员,并对GRF基因家族的理化性质、进化、基因结构、保守结构域、启动子、基因家族表达模式及三级结构进行分析.[结果]毛竹GRF基因家族成员按照其在scaffold上分布的位置,分别被命名为PeGRF01～PeGRF13;将含有3个内含子的PeGRF04和PeGRF12归为非ε组,其余为ε组.毛竹各GRF基因家族成员理化性质存在一定的差异,但是其结构域相对保守,均含有14/3/3结构域.毛竹GRF家族启动子区含有大量与光响应、低温响应、激素调控等相关的顺式作用元件.毛竹GRF存在基因复制扩增的现象,与水稻Oryza sativa的共线性关系明显高于拟南芥Arabidopsis thaliana.毛竹GRF在不同组织器官中均有表达,各家族成员的表达量存在差异;在毛竹花和根组织中的表达量略高于叶和鞭,同时家族成员间的表达量也存在一定差异.GRF蛋白质由2个单体构成,每个单体由9个α-螺旋构成,整体结构呈"W"型.[结论]毛竹GRF基因家族具有典型的14/3/3结构域,可能参与根、鞭、叶、花序及笋芽的生长发育过程.