蔗糖非发酵型蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting-1-related protein kinase2,SnRK2)是一类具有丝氨酸/苏氨酸特定结构域的蛋白质磷酸化酶,在ABA信号介导和非生物胁迫应答方面起到重要作用。以甜瓜为研究对象,使用生物信息学分析方法,对甜瓜SnRK2基因家族进行鉴定及相关特征分析,包括构建系统发育进化树,以及基因理化性质、基因结构及保守结构域、染色体定位、共线性分析、基因的上游顺式作用元件及转录组数据热图分析等,为甜瓜SnRK2基因的功能分析和研究奠定一定的理论基础。结果表明,在甜瓜基因组中共鉴定出9个SnRK2基因家族成员。主要定位在细胞骨架中,以α-螺旋和不规则卷曲为主,分子质量为31.49~75.02 ku,等电点为4.42~6.21。其可分为3个亚族,分布在4条染色体上。启动子分析结果显示,在甜瓜SnRK2基因的调控序列中有多个植物激素和逆境胁迫相关响应元件。组织表达分析结果表明,有些甜瓜SnRK2基因在不同组织中呈组成型表达,有些基因则具有显著的组织特异性。
高等植物开花转变过程中,FLOWERING LOCUS T (FT)基因编码的蛋白产物是可以长距离转运的成花激素,是植物成花转变过程中的关键调控因子。目前研究发现,在一些植物中FT基因不仅可以促进植株成花,还表现出抑制植物开花的特性。同时,研究表明FT基因参与到控制植株坐果、营养生长、气孔开放、促进结薯和侧枝生长等发育过程。本文主要回顾了FT基因近几年的研究进展,为进一步深入了解和研究FT-like亚家族基因的功能提供了理论依据。
磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidyl ethanolamine-binding proteins,PEBP)基因家族广泛存在于真核生物中,在被子植物中主要起着促进或抑制开花和控制株型的作用。利用亚洲棉(Gossypium arboreum,A2)和雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii,D5)的基因组数据库,分别搜索到8个棉花PEBP同源基因,都包含4个外显子和3个内含子,编码的蛋白都存在PEBP家族的保守基序和关键氨基酸位点,表明二倍体棉花中至少存在8个PEBP家族基因。进化分析表明,8个PEBP基因分属于3个亚家族,含FLOWERING LOCUS T(FT)-like亚家族1个、TERMINAL FLOWER 1(TFL1)-like亚家族5个(包括3个TFL1和2个BFT)、MOTHER OF FT AND TFL1(MFT)-like亚家族2个。实时荧光定量PCR分析陆地棉(Gossypium hirsutum)8个PEBP基因在根、茎、叶、幼苗顶端分生组织、花、胚珠和25 d的纤维组织中的表达,表明FT1在叶片中表达量最高,其次在纤维、胚珠和花中;MFT1在各组织中均表达,但在纤维中表达量最高,其次是花和叶片中,而MFT2以在叶片中表达为主;TFL1a、TFL1b和TFL1c均在根中表达量最高,但TFL1c在叶片、花和胚珠中也有相对较高的表达;BFT1和BFT2在叶片中表达量最高,但除幼苗顶端分生组织外,BFT1在其他各组织中的表达明显高于BFT2。这些结果表明,PEBP家族基因在棉花的生长发育中可能具有不同的功能。
