龙眼<i>UBP</i>家族全基因组鉴定及其在外源胁迫下的表达分析

doi:10.3785/j.issn.1008-9497.2023.03.015

浙江大学学报（理学版）

2023, Vol. 50

Issue (3): 367-377 DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2023.03.015

生命科学

龙眼UBP家族全基因组鉴定及其在外源胁迫下的表达分析

童宁,张春渝,许小琼,陈晓慧,申序,赖钟雄(

)

福建农林大学园艺植物生物工程研究所，福建福州 350002

Genome-wide identification and expression analysis of Dimocarpus longanUBP family and its expression analysis under drought stress

Ning TONG,Chunyu ZHANG,Xiaoqiong XU,Xiaohui CHEN,Xu SHEN,Zhongxiong LAI(

)

Institute of Horticultural Biotechnology，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002，China

全文: PDF(4667 KB)

HTML( 8 )

摘要：

泛素特异蛋白酶（ubiquitin-specific protease，UBP）是去泛素化酶六大家族中最大的，广泛存在于真核生物中，保守性很高。UBP可通过去泛素化作用调节各种生物的生长发育。为了解龙眼（Dimocarpus longan Lour.）DlUBP基因家族的生物学功能及其在龙眼体胚早期发生过程中的作用，基于第3代龙眼基因组数据库与转录组数据库，对DlUBP全基因组进行鉴定，分析其基因结构、蛋白质结构域、启动子顺式元件及构建系统进化树，并对DlUBP基因在脱落酸处理和干旱胁迫处理下的表达情况进行分析。结果显示，DlUBP家族共有18个成员，分为10个亚家族，其中最大的亚家族有4个成员；各成员的氨基酸数为369~1 117个，内含子数为2~31个；在DlUBP启动子序列中存在大量光响应元件、厌氧诱导响应元件、激素响应元件，随着处理时间的增加，在脱落酸处理下，多数DlUBP基因的表达量呈降低趋势，在干旱胁迫处理下，有不少DlUBP基因的表达量升高，推测DlUBP基因在龙眼体胚早期参与脱落酸的调控并对干旱胁迫有应激反应。

关键词： 龙眼; UBP基因; 成员鉴定; 表达情况

Abstract:

Ubiquitin-specific protease (UBP) is the largest among the six families of deubiquitinating enzymes. It is widely found in eukaryotes and is highly conserved. They regulate the growth and development of various organisms through deubiquitination. In order to understand the biological function of DlUBP gene family and its role during somatic embryogenesis of Dimocarpus longan Lour. In this study, we performed genome-wide identification of DlUBP gene family members; analysed their genes structure, protein structure, promoter cis-acting elements and constructed phylogenetic tree based on the third-generation longan genome database and transcriptome database; then analyzed the expression of DlUBP under ABA treatment and drought stress. The results showed that the DlUBP gene family contains 18 members, which are divided into 10 subfamilies, the largest subfamily has four members; the number of amino acids are between 369-1 117, and the number of introns are between 2-31; There are a large number of light response elements, anaerobic induction response elements, and hormone response elements in the DlUBP promoter sequence with a prolonged procecsing time, the expression level of many DlUBP members showed a decreasing trend under abscisic acid treatment, and the expression level of many DlUBP genes increased under drought stress. It is speculated that the DlUBP gene family participates in the regulation of abscisic acid during somatic embryogenesis of longan and responses to drought stress.

Key words: Dimocarpus longan UBP gene genome-wide identification expression

收稿日期: 2021-11-16 出版日期: 2023-05-19

CLC:

S 667.2

基金资助: 国家自然科学基金资助项目(31572088);福建省高原学科建设经费项目(102/71201801101);福建农林大学科技创新专项基金项目(CXZX2020027A)

通讯作者: 赖钟雄 E-mail: laizx01@163.com

作者简介: 童宁（1999—），ORCID：https：//orcid.org/0000-0009-2826-5666，女，硕士研究生，主要从事果树分子生物技术研究.

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引用本文:

童宁, 张春渝, 许小琼, 陈晓慧, 申序, 赖钟雄. 龙眼UBP家族全基因组鉴定及其在外源胁迫下的表达分析[J]. 浙江大学学报（理学版）, 2023, 50(3): 367-377.

Ning TONG, Chunyu ZHANG, Xiaoqiong XU, Xiaohui CHEN, Xu SHEN, Zhongxiong LAI. Genome-wide identification and expression analysis of Dimocarpus longanUBP family and its expression analysis under drought stress. Journal of Zhejiang University (Science Edition), 2023, 50(3): 367-377.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/sci/CN/10.3785/j.issn.1008-9497.2023.03.015 或 https://www.zjujournals.com/sci/CN/Y2023/V50/I3/367

表1 实时荧光定量 PCR 引物

表2 DlUBP全基因组蛋白质特性

图1 DlUBP基因在染色体上的定位

图2 DlUBP基因结构与保守motif分布图

图3 DlUBP家族成员的蛋白质保守结构域分析

图4 植物UBP家族的系统进化树分析

图5 DlUBP基因启动子顺式作用元件

图6 DlUBP基因在龙眼体胚发生各阶段的特异表达

图7 6个DlUBP基因家族成员在不同脱落酸处理时间下的表达情况不同小写字母表示在0.05水平上具有显著性差异。

图8 6个DlUBP基因家族成员在不同干旱胁迫处理时间下的表达情况不同小写字母表示在0.05水平上具有显著性差异。

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