玉米VLN基因家族的全基因组鉴定与胁迫响应表达特征OA

植物肌动蛋白细胞骨架的动态调控在多种生物学过程中起关键作用,其中绒毛蛋白(Villin,简称VLN)作为肌动蛋白结合蛋白,参与细胞骨架重塑及胁迫响应.利用生物信息学的方法,从玉米全基因组鉴定VLN基因并系统分析其理化性质、染色体定位、序列特征、系统进化关系、基因扩张、启动子元件、表达和蛋白互作网络等.结果表明,玉米共有9个VLN基因(ZmVLN1～ZmVLN9),其编码蛋白均含6个保守的GEL结构域,除ZmVLN5外均具有C端VHP结构域.系统进化分析表明,玉米VLN基因与水稻同源基因共线性较高,家族扩张主要由片段复制驱动(Ka/Ks＜1).启动子分析揭示玉米VLN基因含丰富的胁迫响应元件(如干旱、盐、热和损伤等)以及激素响应元件(茉莉酸、生长素、水杨酸等).组织表达分析显示ZmVLN4、ZmVLN6、ZmVLN7在根、叶及生殖组织中广泛表达,而ZmVLN2、ZmVLN9特异性表达于花粉.非生物胁迫下,ZmVLN4、ZmVLN6、ZmVLN7在根和叶中显著诱导表达,暗示其核心调控作用.蛋白互作网络提示VLN蛋白可能通过高尔基体复合体参与细胞运输.