梨DREB基因家族全基因组鉴定及分析

本研究为鉴定梨DREB基因, 分析其生理特性和结构, 并研究DREB蛋白的相互作用以及在不同逆境中的表达差异, 通过生物信息学方法, 对梨DREB转录因子进行了鉴定与分析.如利用本地BLAST、Pfam等搜索、鉴定DREB蛋白;采用Protparam、Signal P、SPOMA、MEME数据库、DNAMAN、MEGA6.0等对蛋白进行结构特性和进化关系分析;基于String数据库对DREB蛋白进行功能互作分析;并运用拟南芥Illumia RNA-Seq数据进行同源表达分析.从梨全基因组中鉴定了60个DREB基因, 通过与拟南芥DREB基因聚类分析, 共分为6个亚组 (A1～A6).编码的氨基酸残基数在99～496个之间, 平均含有250个氨基酸残基, 整体呈弱酸性.系统分析了Pbr DREBs蛋白的保守基序和基因结构, 发现这些Pbr DREBs蛋白都含有一个典型的AP2/ERF结构域, 这个结构域含有55个左右的氨基酸残基, 大部分以YRG保守元件开始, 到RAYD保守元件终止.对Pbr DREBs蛋白之间的功能联系网络进行了系统的研究, 发现DREB转录因子在梨的生长发育过程及其多种逆境反应的信号转导中发挥着重要作用, 且在逆境调控中各亚组成员之间也可能存在交叉作用, 其中, A1亚组即CBF转录因子在蛋白质相互调控中起重要作用.并利用同源拟南芥RNASeq数据对Pbr DREBs蛋白进行了低温、干旱等非生物胁迫下的同源分析, 表明DREB蛋白在多种胁迫中都起到了重要作用.初步鉴定出的梨60个DREB基因在功能、结构、特性等方面与拟南芥及其它已报道的物种DREB基因相似, 并在低温、干旱等逆境中起到重要作用.