基于盐胁迫转录组信息的蚕豆F-box基因家族分析

[目的]通过生物信息学方法分析蚕豆F-box基因家族成员的分布、结构及进化,研究家族成员在不同处理时间条件下的表达模式及对盐胁迫的响应,为该类基因生物学功能和盐胁迫机制的研究提供参考.[方法]基于蚕豆盐胁迫转录组测序(RNA-seq)数据,利用NR、Swiss-prot和PFAM 3个数据库和NCBI网站,对蚕豆F-box基因进行筛选注释;利用Web Logo 3、Prot Comp 9.0、MEGA-X和MEME等软件进行保守结构域、亚细胞定位、系统进化树和Motif等生物信息学分析.基于盐胁迫转录组数据分析蚕豆(yz17134耐盐和yz17078不耐盐)F-box基因家族在盐胁迫下的差异表达模式,并采用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)检测部分家族成员在16和24 h的表达情况.[结果]基于盐胁迫转录组测序数据,注释得到161个蚕豆F-box基因,均含有F-box保守结构域.根据C端结构域的不同,将其分成11个亚族:FBX、FBXFBA、FBXLRR、FBXPP2、FBXKelch、FBXTUB、FBXFBD、FBXDUF、FBXACTIN、FBXWD40和FBO.保守结构域分析表明,F-box保守基序中包含1个极度保守的色氨酸残基.比较分析蚕豆F-box家族和拟南芥F-box家族共同构建的进化树,发现同一C端结构域的基因大多聚集在一起.亚细胞定位预测结果显示,124个F-box基因定位于细胞外,37个定位于细胞核中.基因结构分析表明,蚕豆F-box家族基因的DNA序列中均无内含子,且均由UTR区和CDS区组成.基于盐胁迫转录组数据的F-box差异表达模式分析表明,蚕豆F-box基因在2个不同处理时间点上的表达各不相同,在盐处理16 h的表达较为明显.qRT-PCR分析结果表明,在F-box家族成员中,共存在5个差异基因.其中Vf056266.1、Vf062764.1和Vf024236.1在盐处理16 h的表达量均上调,Vf060904.1和Vf045761.1在盐处理16 h的表达量均下调.[结论]蚕豆F-box基因家族注释得到161个蚕豆F-box基因,分为11个亚族.其中5个重要的F-box基因在不同盐处理时间的表达量存在差异.