基于转录组的蔗茅EfPHD-finger家族基因鉴定及冷胁迫表达分析

蔗茅(Erianthus fulvus)是甘蔗(Saccharum spp.)的近缘野生种,在甘蔗抗逆性研究中起着重要的作用.PHD-finger(plant homeodomain finger)蛋白是一种转录调控因子,能对生物和非生物胁迫做出应答.本研究在对蔗茅EfPHD-finger家族基因进行转录组鉴定的基础上,进行生物信息学和冷胁迫表达模式分析.结果表明,在蔗茅中共鉴定到38个EfPHD-finger基因,其编码蛋白的氨基酸数目在145～2268之间,分子量介于16.1610～251.3337 kD,等电点在4.35～9.66之间,平均亲水系数为-1.094～0.035.亚细胞定位显示,37个蔗茅PHD-finger蛋白均在细胞核内,只有EfPHD24位于细胞核和叶绿体.进化树分析表明,38个EfPHD-finger家族基因编码蛋白,共分为7个组群.基于转录组数据的冷胁迫表达模式分析显示,38个EfPHD-finger基因在不同程度的冷胁迫下呈现差异表达,其中,EfPHD13、EfPHD16、EfPHD21、EfPHD25、EfPHD28、EfPHD32、EfPHD34和EfPHD38这8个基因呈现上调表达,EfPHD13基因呈现持续上调,且上调倍数最大.对上调表达的8个基因进行qPCR表达验证,分析验证结果与转录组测序结果的相关性,结果显示,EfPHD25、EfPHD28两个基因的相关性较弱,其余基因相关性较强(R≥0.90).本研究进一步克隆了EfPHD13基因(GenBank No.OK356615),其CDS全长为1863 bp,编码620个氨基酸,含有PHD_MMD1_like结构域,有多个磷酸化位点,没有信号肽,不具有跨膜结构.本研究为进一步研究蔗茅EfPHD-finger家族基因的冷胁迫调控机理提供了参考.