玉米TCP转录因子家族的全基因组鉴定及表达模式分析

TCP(Teeosinte branched Ⅰ,Cycloidea, Proliferating Cell Factors1和2)是一类植物特有的转录因子家族,包含一个高度保守且非典型的螺旋-环-螺旋(bHLH)结构域,在植物生长发育的不同阶段发挥着重要作用,但在玉米中该基因家族的相关研究报道较少.本研究利用生物信息学方法在玉米全基因组中鉴定TCP转录因子家族成员,并对该家族成员的理化性质、基因结构、染色体定位、进化关系、保守基序及表达模式等进行了分析.结果 表明,玉米TCP转录因子家族共包含43个成员,根据系统发育分析可以将其划分为Class Ⅰ和ClassⅡ两个亚家族,其中,ClassⅡ亚家族又可以分为CYC-TCP和CIN-TCP两个亚类.玉米TCP转录因子家族蛋白的氨基酸残基数为44～269 aa,相对分子质量在5.20～29.54 kD,等电点范围在5.04～11.55.基因染色体定位分析发现,玉米10条染色体上均含有TCP基因,且在4号染色体上最多,有8个基因.对该家族基因结构的分析表明,在玉米TCP家族中有66.8％的基因只含有一个外显子,低于拟南芥的82％,表明玉米TCP拥有更加丰富的基因结构.此外,本研究在玉米TCP家族蛋白中共鉴定到20个保守基序,其中有32个TCP蛋白包含motif1,占总数的74.4％.玉米籽粒RNA-Seq数据分析表明,玉米TCP转录因子家族有26个成员在玉米籽粒中表达,ZmTCP37等基因在不同部位、不同时期均有表达,ZmTCP8等基因在特异部位、特异时期表达.本研究在玉米中鉴定了TCP基因家族基因数量、系统进化关系、保守结构域、在染色体上的定位及玉米籽粒中TCP基因表达模式,为揭示玉米TCP基因家族在玉米籽粒中的功能奠定了基础.