鹰嘴豆过氧化物还原酶（CaPrx）家族的全基因组鉴定与表达谱分析

《Stresses》：Genome-Wide Analysis of the Chickpea Peroxiredoxin Gene Family Reveals Subfamily-Specific Expression Partitioning

　　

摘要

过氧化物还原酶（Prxs）是一类硫醇依赖性过氧化物酶，将过氧化氢（H₂O₂）解毒与氧化还原信号传导偶联在一起，但该家族尚未在鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）中得到表征。在此，我们对CaPrx家族进行了全基因组分析，整合了系统发育、基因结构、保守基序、复制历史、启动子结构以及公开的RNA-seq数据。共鉴定出八个CaPrx基因，并将其归类为四个典型的Prx亚家族。复制对Ca2CPrxA/Ca2CPrxB显示出显著的选择性净化作用（Ka/Ks = 0.058；p < 10^?20），而Ca1CPrxA与Ca1CPrxB仅在三个核苷酸位置上存在差异，这与非常近期的复制事件一致。在32个组织的表达图谱中，表达按亚家族划分：Ca2CPrxA、Ca2CPrxB和CaPrxQ在光合组织中最为丰富，1-Cys Prx转录本在种子成熟后期强烈积累，而CaPrxIIA则高度且组成型表达。在干旱敏感和耐旱基因型的根中，干旱条件下没有CaPrx基因变化超过两倍。这些结果为鹰嘴豆Prx家族提供了经过筛选的基因组和表达参考，并指出亚家族特异性的表达域，特别是与种子相关的1-Cys Prx，应作为功能研究的优先方向。