《玉米大斑病菌Homeobox转录因子家族全基因组鉴定及其表达规律分析》

• 来源专题：转基因生物新品种培育
• 编译者： Zhao
• 发布时间：2017-02-20

摘要【目的】从全基因组水平上鉴定玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）Homeobox转录因子家族及其分布，阐明该家族的序列及进化特征，分析该家族基因在病菌不同生长发育时期的表达规律。【方法】利用生物信息学手段搜索玉米大斑病菌全基因组数据库，鉴定Homeobox转录因子家族；采用MEGA 5.0软件进行系统进化树分析；利用在线工具GSDS（gene structure display server）（http://gsds1.cbi.pku.edu.cn/index.php）绘制基因结构图；利用Clustal X 1.83软件分析Homeobox保守结构域(HOX保守结构域）的氨基酸序列特征；利用SOPMA（https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.plpage=npsa_sopma.html）对Homeobox蛋白的二级结构进行在线预测；利用实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）技术分析Homeobox转录因子家族在病菌不同发育时期的表达模式。【结果】在玉米大斑病菌中鉴定了8个Homeobox转录因子家族成员（StHTF1-8），根据基因结构及系统进化特征将其分为4类；亚细胞定位预测分析表明，这8个蛋白全部定位在细胞核中；该家族成员均含有HOX保守结构域，其二级结构具有特征性的“螺旋-转角-螺旋”（helix-turn-helix）结构；利用qRT-PCR技术对该家族成员在菌丝、分生孢子形成、芽管形成、附着胞及侵入丝形成等5个时期的表达规律分析，发现不同基因在病菌不同发育时期具有不同的表达水平，其中StHTF1在菌丝发育、分生孢子及附着胞形成等3个时期的表达水平相对较高，StHTF3、StHTF4在分生孢子形成时期表达水平最高，StHTF6在芽管形成时期的表达水平最高，StHTF2、StHTF5、StHTF7和StHTF8在附着胞形成时期的表达水平均较高。【结论】玉米大斑病菌包括Homeobox转录因子家族包含8个成员，在进化上分为4大类，全部成员均分布在细胞核内，其编码蛋白质均含有保守的HOX结构域及“螺旋-转角-螺旋”空间结构；该基因家族成员在病菌不同发育时期呈现不同的表达规律。