小麦DNA去甲基化酶基因全基因组鉴定及其在籽粒发育中的表达分析

摘要：

DNA去甲基化酶(dMTase)是一种高度保守的表观遗传修饰因子,涉及许多生物学过程,包括生长发育、应激反应和次生代谢.本研究基于小麦基因组数据,对小麦DNA去甲基化酶基因(TadMTase)进行了全面鉴定和生物信息学分析.结果表明,小麦基因组中包含18个TadMTase基因,分布于小麦15条染色体上.系统进化分析将TadMTase分为ROS、DML3、DML4和DML5等4个亚家族,亚家族之间的Tad-MTase基因序列长度和内含子数量存在差异,但同一个系统进化树分支中的亚族成员具有高度相似的基因结构、保守motifs和结构域,为植物dMTase基因家族的直系同源基因,在进化方面具有保守性.亚细胞定位预测TadMTase均定位于细胞核中;通过与小麦祖先物种的进化及共线性分析,发现在小麦异源六倍体形成过程中存在部分TadMTase基因丢失;TadMTase基因家族启动子区域包含大量光信号、植物激素、胁迫响应和生长发育等相关顺式作用元件;转录组数据分析表明TadMTase基因在不同组织器官和籽粒发育不同时期表达模式不同,有一定的组织特异性.进一步RNA-Seq和荧光定量PCR分析表明TaROS1b-1A.1和TaR-OS1a-5A/D分别在籽粒的种皮和胚乳发育时期显著上调表达,且在强筋和弱筋小麦品种中表达存在差异.结果为TadMTase基因在调控小麦籽粒生长发育及其品质形成中的调控机制提供参考.

关键词：小麦(Triticum aestivum)、DNA去甲基化酶、基因家族、籽粒、表达分析

所属期刊栏目：43

分类号：S512.1;S330(禾谷类作物)

资助基金：江苏省农业科技自主创新资金项目;国家自然科学基金;江苏省农业科学院探索性颠覆性计划项目

在线出版日期：2023-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1361-1371