油茶HD-Zip基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

　　

摘要：

目的 鉴定油茶HD-Zip基因家族成员，分析其结构、特性和功能，解析其在盐、干旱、低温和高温等非生物胁迫下的表达模式。 方法 基于六倍体普通油茶全基因组数据，利用生物信息学方法筛选鉴定CoHDZs基因家族成员，对其基因结构、保守基序、顺式作用元件、染色体定位和基因共线性等进行分析；基于转录组数据分析CoHDZs基因在油茶叶、芽、花瓣、雌蕊、种子、花萼、雄蕊和果实不同发育期中的表达模式；利用实时荧光定量PCR方法解析CoHDZs在不同逆境胁迫下的瞬时表达特征。 结果 CoHDZs基因家族包含46个成员（CoHDZ1-CoHDZ46）分布在4个不同的亚家族（HD-Zip Ⅰ，HD-Zip Ⅱ，HD-Zip Ⅲ和HD-Zip Ⅳ）中，且同一亚家族中的CoHDZ基因具有相似的结构特征。顺式作用元件分析表明油茶HD-Zip基因家族成员广泛参与光响应、激素响应以及非生物胁迫响应。染色体定位和共线性分析可知，46个CoHDZs基因不均匀地分布在26条染色体和2条染色体骨架上，全基因组复制（WGD）事件或片段复制可能是CoHDZs基因进化的主要动力；转录组分析表明，CoHDZs基因存在明显的组织特异性表达；实时荧光定量PCR验证实验表明，油茶HD-Zip基因家族成员在盐、干旱、低温和高温胁迫下高度表达，不同CoHDZs基因在同一胁迫下的表达存在差异，且相同基因在不同胁迫下的表达情况也有不同，其中CoHDZ1、CoHDZ3、CoHDZ14、CoHDZ18、CoHDZ20、CoHDZ22、CoHDZ42、CoHDZ44和CoHDZ45这9个基因是油茶HD-Zip家族响应非生物胁迫的关键基因。 结论 CoHDZs基因广泛参与油茶的生长发育、激素信号传导和非生物胁迫响应并发挥着重要的调控作用。