伞形科包含许多重要的蔬菜和药用植物。热激转录因子(Hsf)在植物的耐热调节方面发挥着重要的作用,但在伞形科植物中关于Hsf基因家族的研究却鲜有报道。随着越来越多伞形科植物基因组测序的完成,为本研究在全基因组层次进行伞形科Hsf基因家族的比较分析创造了条件。
近日,HorticulturalPlantJournal在线发表了华北理工大学生命科学学院宋小明副教授的题为“ComprehensiveIdentificationandAnalysesoftheHsfGeneFamilyintheWhole-genomeofThreeApiaceaeSpecies”的研究论文。
研究问题对3种伞形科代表性植物(芹菜、香菜和胡萝卜)的Hsf基因家族进行了系统的生物信息学分析,探究伞形科植物Hsf家族基因在进化过程中的复制、丢失及表达模式。
研究结果该研究在3种伞形科植物基因组中分别鉴定到17、32和14个Hsf基因。同时与拟南芥、葡萄和莴苣中的73个Hsf家族基因进行了系统的比较分析。研究表明全基因组复制事件在伞形科Hsf基因家族扩张中发挥着重要的作用。香菜基因组中该家族发生了更多的基因扩张和更少的基因丢失,导致香菜中Hsf基因数量比芹菜和胡萝卜要多一倍左右。在伞形科植物中的Hsf基因家族系统发育树中,有27个分支的相关基因经历了正选择。此外,该研究还探索了Hsf基因家族在芹菜和香菜不同组织中的表达模式。
Fig.1PhylogenetictreeoftheHsfgenefamilyinthethreeApiaceaespecies(carrot,celery,andcoriander)andlettuce,grape,andArabidopsis.
意义与创新性本研究中首次在多个伞形科作物全基因组范围内对Hsf基因家族进行报道,将为探索伞形科作物耐热性的分子机制研究提供丰富的基因资源。同时,该研究将会为伞形科作物其它基因家族的比较和功能分析提供方法上的借鉴和指导。
作者及其团队介绍:
裴巧英为该论文的第一作者,宋小明、曹睿为该文的通讯作者,还丹麦奥胡斯大学周蓉博士参与了本研究。
基金介绍:
该研究获得国家自然科学基金、河北省教育厅青年拔尖人才计划项目和中国博士后科学基金等项目的资助。
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