茄子自噬相关基因ATG8家族鉴定及表达分析
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1.南京农业大学园艺学院;2.江苏省农业科学院蔬菜研究所;3.南京农业大学园艺学院、江苏省农业科学院蔬菜研究所

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基金项目:

江苏省自然科学基金(BK20221429),江苏省重点研发计划项目(BE2021377),江苏省农业科技自主创新项目 CX(22)3160


Identification and Expression Analysis of Autophagy-related Gene ATG8 Family in Solanum melongena L.
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    摘要:

    自噬相关基因ATG8在调节植物生长发育和胁迫响应中发挥着关键作用。本研究通过生物信息学技术分析ATG8在茄子基因组中的分布、结构及进化等,并研究了其在茄子不同组织、外源激素和冷处理下的表达情况。结果表明,从茄子基因组中共鉴定到7个ATG8基因,分布在6条染色体上。理化性质分析显示茄子ATG8基因编码的蛋白包含118~166个氨基酸残基,等电点在6.29~9.16之间;基因结构和保守基序分析表明,ATG8基因家族成员具有保守的基因结构和蛋白基序;启动子区域含有多种激素响应和逆境响应的顺式作用元件;茄子中有3对ATG8基因存在共线关系;茄子与拟南芥和番茄ATG8基因家族成员间分别存在10和11对共线关系。组织表达分析表明茄子ATG8主要在不同的花器官中表达,表明其可能与茄子花发育有关;此外,表达模式分析结果显示7个茄子ATG8基因对冷胁迫和ABA、MeJA、SA等外源激素均有不同程度的响应,表明ATG8基因家族在茄子生长发育、胁迫和激素响应中具有重要的功能。

    Abstract:

    Autophagy-related gene ATG8 play an important role in regulating plant growth and development and stress responses. This study will analyze the distribution, structure and evolution of eggplant ATG8 using bioinformatics and explore the expression patterns in different tissues and under exogenous hormones and cold stress. A total of seven ATG8 genes are identified in eggplant , which are distributed on six chromosomes. Physicochemical analysis show that the proteins encoded by ATG8 genes contain 118~166 amino acid residues and the isoelectric point varies from 6.29 to 9.16. The analysis of gene structure and conserved motif suggest that the members of ATG8 gene subfamily have conserved gene structure and protein motif. The promoter regions contain a variety of cis-acting elements for multiple hormones and stresses responses. Three pairs of ATG8 genes have synteny relationship in eggplant. There are ten and eleven synteny relationships between eggplant and Arabidopsis and tomato, respectively. Gene expression profiling in tissues show that ATG8 mainly express in different parts of flower, indicating that ATG8 may be related to the development of eggplant flower. Moreover, the results of expression pattern analysis reveal that seven ATG8 genes respond to cold stress and exogenous hormones including ABA, MeJA and SA to some extent, which indicated that ATG8 gene subfamily play a vital role in eggplant growth and development, stress and hormone response.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

张静娴,刘军,周晓慧,等.茄子自噬相关基因ATG8家族鉴定及表达分析[J].西北植物学报,2023,43(10):1621-1628

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  • 收稿日期:2023-04-20
  • 最后修改日期:2023-05-29
  • 录用日期:2023-07-12
  • 在线发布日期: 2023-10-20
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