辣椒NRT基因家族的系统鉴定、进化与表达分析

牛佳斌, 唐凯, 夏迎萌, 刘同坤, 孙小川, 段伟科, 黄志楠

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南京农业大学学报 ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (04) : 653-664.

辣椒NRT基因家族的系统鉴定、进化与表达分析

  • 牛佳斌, 唐凯, 夏迎萌, 刘同坤, 孙小川, 段伟科, 黄志楠
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摘要

[目的]本研究旨在鉴定辣椒硝酸盐转运蛋白(NRT)基因家族成员,分析其基本性质、染色体定位、进化关系以及在不同组织、不同果实发育阶段和不同非生物胁迫下的表达特征。[方法]利用生物信息学方法在辣椒‘遵辣1号’基因组中鉴定NRT基因家族并分析其理化性质、基因结构、染色体定位、共线性、顺式作用元件分布和进化关系等;利用转录组数据分析辣椒NRT(CaNRT)基因在不同组织和不同果实发育阶段中的表达特征,并利用RT-qPCR技术分析在不同非生物胁迫下的表达模式。[结果]辣椒中共包含73个CaNRT基因,不均匀分布在10条染色体上。系统进化分析表明,CaNRT基因可分为3个亚家族,同一亚家族具有相似基因结构和保守基序。顺式作用元件分析结果表明CaNRT可能受光、激素、逆境胁迫等多种因素调控。CaNRT1亚家族成员主要在根、茎、叶中表达量较高,CaNRT2亚家族在任何时期表达量都较低,CaNRT3亚家族存在组织表达差异性,主要在根中高表达。逆境胁迫数据表明,CaNRT1.18、CaNRT3.3、CaNRT3.1、CaNRT2.1、CaNRT1.23在低温、高温、干旱、盐和氧化处理下明显响应,所有CaNRT基因在低温处理时均有不同程度的正向响应。[结论]在辣椒基因组中共鉴定获得73个CaNRT基因,筛选出多个在辣椒生长发育和逆境胁迫中具有重要作用的关键基因。

关键词

辣椒 / 硝酸盐转运蛋白(NRT) / 系统进化 / 表达分析 / 非生物胁迫

中图分类号

S641.3

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牛佳斌, 唐凯, 夏迎萌, 刘同坤, 孙小川, 段伟科, 黄志楠. 辣椒NRT基因家族的系统鉴定、进化与表达分析. 南京农业大学学报. 2024, 47(04): 653-664

基金

国家自然科学基金项目(31902021)

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