首页|期刊导航|林业科学研究|沙棘MADS-MIKC基因家族的全基因组鉴定及表达分析

沙棘MADS-MIKC基因家族的全基因组鉴定及表达分析OA

Genome-wide Identification and Expression Analysis of the MADS-MIKC Gene Family in Sea Buckthorn(Hippophae rhamnoides L.)

中文摘要英文摘要

[目的]本研究旨在鉴定沙棘 MADS-MIKC 基因家族成员,分析其理化特性、进化关系、基因结构及表达模式,为沙棘高品质种质资源选育及果实发育调控机制研究提供分子依据.[方法]基于实验室沙棘基因组数据,利用生物信息学方法鉴定基因家族成员,并结合转录组测序和 RT-qPCR 验证基因在沙棘果肉和种子发育中的表达模式.[结果]在沙棘基因组中共鉴定到 55个 MADS-MIKC 基因家族成员,分为 11个亚家族,55个基因中均含有内含子;多数基因同时包含参与脱落酸、生长素和赤霉素响应的多个顺式作用元件;MADS-MIKC 基因家族不均匀地分布在 12条染色体上且以片段复制为主要的扩张方式;表达量热图和 RT-qPCR 分析表明,该基因家族在不同发育时期和组织中表达差异显著:SEP和 SHP亚家族在果肉和种子中高表达,RT-qPCR 验证转录组数据可靠性.[结论]沙棘 MADS-MIKC 基因家族在果实发育过程中具有组织和时期特异性调控作用,为解析沙棘果实成熟机制及分子育种提供了理论基础.

[Objective]This study aimed to identify members of the MADS-MIKC gene family in sea buck-thorn,and to analyze their physicochemical properties,evolutionary relationships,gene structures and ex-pression patterns,thereby providing a molecular basis for breeding high-quality sea buckthorn germplasm resources and elucidating regulatory mechanisms underlying fruit development.[Method]Using the labor-atory's sea buckthorn genome data,bioinformatics methods were used to identify the members of the gene family,and combined with transcriptome sequencing and RT-qPCR to verify the expression patterns of the genes during the development of sea buckthorn pulp and seeds.[Result]A total of 55 MADS-MIKC gene family members were identified in the sea buckthorn genome and divided into 11 subfamilies,all genes contained introns.Promoter analyses indicated that most genes harboured multiple cis-acting elements as-sociated with responses to abscisic acid,auxin,and gibberellin.The MADS-MIKC gene family was un-evenly distributed across 12 chromosomes,and segmental duplication appeared to be the primary driver of family expansion.Expression heatmap and RT-qPCR analysis showed that the gene family exhibited signi-ficant expression differences in different developmental stages and tissues:the SEP and SHP subfamilies were highly expressed in pulp and seeds,and RT-qPCR verified the reliability of the transcriptome data.[Conclusion]The sea buckthorn MADS-MIKC gene family has tissue-and stage-specific regulatory roles in the process of fruit development,which provides a theoretical basis for analyzing the fruit ripening mech-anism of sea buckthorn and molecular breeding.

张岩;李晶;张滨;杨明鹤;丁健;阮成江;鹿梅;赵博文;吕庆鑫;黄瑜;崔灿

大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000水利部沙棘开发管理中心(国际沙棘协会),北京 100038水利部沙棘开发管理中心(国际沙棘协会),北京 100038大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000||木本油料资源利用全国重点实验室、中南林业科技大学,湖南 长沙,410000||大连民族大学生物技术与资源利用教育部重点实验室,辽宁 大连,116600||大连民族大学资源植物研究所,辽宁 大连,116600大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000||木本油料资源利用全国重点实验室、中南林业科技大学,湖南 长沙,410000||大连民族大学生物技术与资源利用教育部重点实验室,辽宁 大连,116600||大连民族大学资源植物研究所,辽宁 大连,116600大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000大连民族大学环境与资源学院,辽宁 大连 116000

农业科技

沙棘MADS-MIKC基因家族生长发育表达量分析

sea buckthornMADS-MIKCgene family analysisgrowth and developmentexpression analysis

《林业科学研究》 2026 (2)

105-115,11

国家自然科学基金项目(32371913)辽宁省科技计划联合计划(基金)项目(2023JH2/101700242)辽宁省"兴辽英才计划"项目(XLYC2203001)水利部沙棘开发管理中心技术委托项目(2025-kj-020)、中央高校基本科研业务费资助(044420250077)大连民族大学2025年研究生创新项目(0113202201).

10.12403/j.1001-1498.20250193

评论