中药火麻仁基原植物Hsp20基因家族鉴定及表达分析

Hsp20(heat shock protein 20)基因家族在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要的作用.为探究大麻(Cannabis sativa L.)Hsp20(CsHsp20)基因的功能,本研究在全基因组和转录组水平上采用生物信息学手段对CsHsp20基因家族进行系统性研究.结果表明,在大麻中鉴定到35个CsHsp20基因家族成员(CsHsp20-1～CsHsp20-35),分布在9条染色体上,属于10个亚家族,同一亚家族成员之间蛋白基序分布相似.多种激素和胁迫响应顺式作用元件存在于CsHsp20基因的启动子区,表明其可参与植物的生长发育和多种胁迫响应.蛋白互作分析表明CsHsp20蛋白与Hsp家族其他成员之间存在互作关系且受转录因子Hop和HSFA2的调控.转录组数据表明在大麻的不同组织器官及不同发育时期中CsHsp20基因家族成员表达水平存在差异,主要在火麻仁及其成熟期高表达,表明CsHsp20家族成员可调控火麻仁的生长发育.本研究为CsHsp20基因家族功能研究和火麻仁基原植物的定向培育奠定了基础.