六倍体栽培小麦AP2/ERF基因家族的全基因组鉴定及表达分析

来源：江苏农业科学杂志2024年第第16期北京时间：

作者：张新;李敏敏;赵杨;孙允超;冀传允;程倩倩;张兰迎

单位：聊城市农业科学院，山东聊城 252000

摘要：AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsivefactor)转录因子对小麦的生长发育及胁迫响应等生理过程有重要调控作用。基于栽培小麦全基因组测序序列，通过生物信息学方法筛选并鉴定了437个TaAP2/ERF基因家族，进而分析这些基因家族的理化性质、基因结构、系统进化、启动子顺式作用元件与转录表达特性等。结果表明，437个TaAP2/ERF家族基因主要定位于细胞核中，可分为AP2、DREB、ERF 3个亚家族，不同的亚家族之间的理化性质及结构特性等均存在差异。TaAP2蛋白大部分呈碱性，TaDREB、TaERF蛋白大部分呈酸性，TaAP2、TaDREB全部为亲水性蛋白，TaERF蛋白大部分为亲水性蛋白，少部分为疏水性蛋白。大部分TaAP2亚家族基因内含子数为3~9个，而大部分TaDREB、TaERF亚家族基因不含有内含子，只有1个外显子。TaAP2、TaDREB和TaERF都有典型的YRG、RAYD元件，TaDREB的保守性高于TaERF。TaAP2/ERF家族基因启动子中包含较多CAAT-box、CGTCA-motif、DRE core、LTR等顺式作用元件。小麦自身及与近缘物种间均存在较多共线性区段，且共线性区段较短，由5~15个基因组成。通过RNA-seq数据筛选了在小麦叶片、根、穗、茎等组织生长发育过程及在高温、干旱、高温-干旱复合胁迫等非生物胁迫应激反应中起重要作用的一些候选基因。研究结果为进一步探究六倍体栽培小麦AP2/ERF家族生物学功能提供了理论依据。

关键词：六倍体栽培小麦;AP2/ERF转录因子;全基因组鉴定;表达特性