杧果RAV基因家族全基因组鉴定及表达分析

RAV蛋白是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育和抗逆过程中发挥重要作用,目前在杧果(Mangifera indica)中尚未报道.本研究对杧果MiRAV进行了全基因组鉴定,并利用已公布的转录组数据和实时荧光定量PCR (qPCR)实验分析了它们在不同组织(包括成熟叶片、成熟树皮、种子、根、花、果肉和果皮)、不同发育阶段果肉和果皮中,以及采后低温和热水处理下的表达情况.结果 表明,杧果中共有6个R4V基因家族成员.基因组定位发现MiRAV分布于5条不同的染色体.联合拟南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Solanum lycopersicum)、辣椒(Capsicum annuum)、酸橙(Citrus×aurantium)的RAV蛋白进行系统发育分析,发现共可分为5个亚组.MiRAV蛋白分布在第Ⅱ和Ⅳ亚组,同一亚组间有相似的保守基序和保守结构域分布.共线性分析发现,MiRAV存在6对片段重复基因,推测MiRAV家族的扩张可能与片段复制事件有关.选择压分析发现,共线性基因对非同义替换/同义替换(Ka/Ks)值远小于1,说明MiRAV在进化过程中可能主要受到纯化选择作用.顺式作用元件分析显示,MiRAV含有光响应元件数量最多,其次是激素响应元件,以及部分生物与非生物胁迫和生长发育相关元件.表达分析发现,MiRAV在'Al-phonso'杧果不同组织中的表达具有偏好性,MiRAV2和MiRAV3主要在果皮中发挥作用,MiRAV4主要果肉中发挥作用.MiRAV2、MiRAV3和MiRAV4与杧果果实发育和成熟以及应答逆境胁迫有关,MiRAV3还与'肯特杧'应对低温造成的损伤应激和热水处理后'Ataulfo'杧果果实软化有关.本研究较为全面地对MiRAV家族进行了鉴定和分析,为进一步探究RAV基因在杧果果实发育过程中的调控机制提供参考.