作物杂志,2026, 第4期: 4656 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.006
张曼1(
), 董海潇2, 田娟1, 冯博1, 于学鹏1, 王祉诺1, 张雷1, 巴桑平措1, 李雪英1(
), 李慧英1(
)
Zhang Man1(
), Dong Haixiao2, Tian Juan1, Feng Bo1, Yu Xuepeng1, Wang Zhinuo1, Zhang Lei1, Basangpingcuo 1, Li Xueying1(
), Li Huiying1(
)
摘要:
Trihelix基因家族在植物生长发育和逆境胁迫响应中具有重要作用,但目前缺乏针对向日葵(Helianthus annuus L.)trihelix家族在全基因组水平的系统鉴定与表达特征研究。通过生物信息学方法,对向日葵trihelix基因家族进行全基因组鉴定,并对其染色体定位、基因复制、系统进化、基因结构、保守基序和胁迫条件下的表达模式进行分析。结果表明,在向日葵基因组中共鉴定到46个trihelix家族成员,它们不均匀分布在15条染色体上。其中有3对串联复制基因和6对片段复制基因。系统进化分析分为5个亚家族,且同一亚家族的家族成员具有相似的基因结构和保守基序。36个向日葵trihelix基因在根、茎、叶、花和芽中具有表达活性。基于转录组测序(RNA-seq)数据分析,29个trihelix基因显著响应向日葵列当寄生胁迫。
| [1] | 张明, 黄绪堂, 关洪江, 等. 向日葵抗F-列当小种分子标记筛选. 现代农业科技, 2021(4):96-97,107. |
| [2] | 张之为, 孙学桃, 解国华, 等. 不同浓度甲氧咪草烟处理对向日葵列当寄生的影响. 作物杂志, 2024(6):226-231. |
| [3] |
Yu C Y, Cai X F, Ye Z B, et al. Genome-wide identification and expression profiling analysis of trihelix gene family in tomato. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2015, 468(4):653-659.
doi: 10.1016/j.bbrc.2015.11.010 |
| [4] | 肖洁. 小麦Trihelix基因家族鉴定、表达分析及TaGT-75基因的功能研究. 武汉:华中科技大学, 2020. |
| [5] |
Kaplan-Levy R N, Quon T, O'Brien M, et al. Functional domains of the PETAL LOSS protein,a trihelix transcription factor that represses regional growth in Arabidopsis thaliana. Plant Journal, 2014, 79(3):477-491.
doi: 10.1111/tpj.2014.79.issue-3 |
| [6] | Zhang Q Q, Zhong T, Xu M L, et al. GT factor ZmGT-3b is associated with regulation of photosynthesis and defense response to Fusarium graminearum infection in maize seedling. Frontiers in Plant Science, 2021,12:724133. |
| [7] | Lu S N, Wang J Y, Chitsaz F, et al. CDD/SPARCLE:the conserved domain database in 2020. Nucleic Acids Research, 2019, 48(D1):265-268. |
| [8] |
Chou K C, Shen H B. Plant-mPLoc: a top-down strategy to augment the power for predicting plant protein subcellular localization. PLOS One, 2010, 5(6):e11335.
doi: 10.1371/journal.pone.0011335 |
| [9] |
Letunic I, Bork P. Interactive tree of life (iTOL): an online tool for phylogenetic tree display and annotation. Bioinformatics, 2007, 23(1):127-128.
doi: 10.1093/bioinformatics/btl529 pmid: 17050570 |
| [10] |
Chen C J, Wu Y, Li J W, et al. TBtools-II: a “one for all, all for one” bioinformatics platform for biological big-data mining. Molecular Plant, 2023, 16(11):1733-1742.
doi: 10.1016/j.molp.2023.09.010 |
| [11] | 黄启秀, 向理军, 张黎, 等. 基于WGCNA挖掘向日葵抗列当关键基因. 分子植物育种, 2022, 20(8):2617-2628. |
| [12] |
Love M I, Huber W, Anders S. Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2. Genome Biology, 2014, 15(12):550.
doi: 10.1186/s13059-014-0550-8 |
| [13] | Liu F, Sun X L, Sheng O, et al. Genome-wide analysis of the trihelix gene family reveals that MaGT21 modulates fruit ripening by regulating the expression of MaACO1 in Musa acuminata. Plant Physiology and Biochemistry, 2024,216:109089. |
| [14] | 周颖君, 王浩, 纪剑辉, 等. 植物Trihelix转录因子家族的分类、结构和功能研究进展. 河北农业科学, 2015, 54(22):5501-5503,5547. |
| [15] |
Song A P, Wu D, Fan Q Q, et al. Transcriptome-wide identification and expression profiling analysis of chrysanthemum Trihelix transcription factors. International Journal of Molecular Sciences, 2016, 17(2):198.
doi: 10.3390/ijms17020198 |
| [16] |
Xiao J, Hu R, Gu T, et al. Genome-wide identification and expression profiling of trihelix gene family under abiotic stresses in wheat. BMC Genomics, 2019, 20(1):287.
doi: 10.1186/s12864-019-5632-2 pmid: 30975075 |
| [17] | Liu W, Zhang Y W, Li W, et al. Genome-wide characterization and expression analysis of soybean trihelix gene family. Peer J, 2020,8:e8753. |
| [18] |
Li J M, Zhang M H, Sun J, et al. Genome-wide characterization and identification of trihelix transcription factor and expression profiling in response to abiotic stresses in rice (Oryza sativa L.). International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(2):251.
doi: 10.3390/ijms20020251 |
| [19] |
Ma Z T, Liu M Y, Sun W J, et al. Genome-wide identification and expression analysis of the trihelix transcription factor family in tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum). BMC Plant Biology, 2019, 19(1):344.
doi: 10.1186/s12870-019-1957-x pmid: 31390980 |
| [20] | 赵昱琳. 人参Trihelix转录因子基因家族分析及其低温胁迫下的表达研究. 长春:吉林农业大学, 2021. |
| [21] |
Gao H Y, Huang R, Liu J, et al. Genome-wide identification of trihelix genes in Moso bamboo (Phyllostachys edulis) and their expression in response to abiotic stress. Journal of Plant Growth Regulation, 2019, 38(4):1127-1140.
doi: 10.1007/s00344-019-09918-9 |
| [1] | 王辰宇, 江政廷, 乔宏宇, 赵桐, 刘慧羚, 张婧颖, 韩玉珠. 30个马铃薯品种StNRT2.5表达模式与生物信息学分析[J]. 作物杂志, 2026, (3): 163170 |
| [2] | 张宏宇, 田再民, 邱文萍, 崔颖硕, 桑乐飞, 王雅宁, 董书君, 董莹莹, 侯韶英, 韩红艳, 魏东. 马铃薯StMYB3基因的克隆、生物信息学及其表达分析[J]. 作物杂志, 2026, (2): 6873 |
| [3] | 刘松涛, 蒋超, 史涵博, 闫立楠, 赵海超, 卢海博, 栗慧, 黄智鸿. 玉米ZmPOD基因克隆、生物信息学分析及功能验证[J]. 作物杂志, 2025, (6): 3744 |
| [4] | 周菲, 黄绪堂, 谢鹏远, 王静, 刘岩, 崔佳伟, 唐立郦, 王文军. TRV介导的向日葵VIGS体系的构建[J]. 作物杂志, 2025, (6): 4550 |
| [5] | 马军, 张祥雷, 安呈洁, 杨学文, 张博琳, 张武, 王鹏冬. 抗列当食用向日葵杂交种经葵1408叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析[J]. 作物杂志, 2025, (6): 8390 |
| [6] | 贺新春, 杜何为, 黄敏. 玉米ZmCaM1基因的克隆和表达分析[J]. 作物杂志, 2025, (4): 1928 |
| [7] | 王贺亚, 罗静静, 孟玲, 艾海峰, 王斌, 李怀胜, 徐靖鹏, 徐向阳. 塔额盆地食用向日葵品种产量敏感性分析[J]. 作物杂志, 2025, (3): 3037 |
| [8] | 邸娜, 郑喜清, 王靖, 韩海军, 李娜. 向日葵应对列当寄生的生理响应差异性研究[J]. 作物杂志, 2025, (2): 123127 |
| [9] | 陈虎, 高原, 孙家猛, 俞鹏, 肖洪武, 张海涛. 大麦典型硫氧还蛋白(TRX)基因家族鉴定与生物信息学分析[J]. 作物杂志, 2025, (2): 6673 |
| [10] | 李坤杰, 刘念, 丁磊, 朱燕, 蒙大庆, 范其新, 李迎春, 陈军. 甘蓝型油菜LPAT家族基因鉴定与表达模式分析[J]. 作物杂志, 2025, (2): 2939 |
| [11] | 张之为, 孙学桃, 解国华, 王斐羽, 张宇宽, 杜磊, 赵君, 张键. 不同浓度甲氧咪草烟处理对向日葵列当寄生的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 226231 |
| [12] | 刘春晖, 杜瑞霞, 王永行, 杨钦方, 单飞彪, 胥福勋, 赵宇新, 陈舒舒, 刘伟. 气象因子与向日葵DUS测试测量型性状的关系[J]. 作物杂志, 2024, (3): 156162 |
| [13] | 张俊, 蔡苏云, 徐子豪, 侯蕾, 贺润丽, 尹桂芳, 王莉花, 王艳青, 卢文洁, 孙道旺. 苦荞FtERF基因克隆、生物信息学及其表达分析[J]. 作物杂志, 2024, (2): 2329 |
| [14] | 张倩, 任雯, 赵冰兵, 周秒依, 李韩帅, 刘亚, 杜何为. 玉米ZmMAPKKK21基因的克隆和生物信息学分析[J]. 作物杂志, 2024, (2): 3039 |
| [15] | 杜超, 李军, 王刚, 邬雪瑞, 任志远, 张俊峰, 包海柱, 温埃清. 河套灌区中度盐碱地高垄覆膜滴灌对向日葵生长及水分利用的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 111116 |
|
||