甘藍(lán)型油菜PEBP基因家族的鑒定與表達(dá)分析

薦紅舉 楊 博 李陽(yáng)陽(yáng) 楊 鴻 劉列釗 徐新福 李加納

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甘藍(lán)型油菜基因家族的鑒定與表達(dá)分析

薦紅舉**楊 博**李陽(yáng)陽(yáng) 楊 鴻 劉列釗 徐新福 李加納*

西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院 / 油菜工程研究中心 / 西南大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 重慶 400716

植物磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白(phosphatidylethanolamine-binding protein, PEBP)基因?qū)τ诳刂崎_花時(shí)間具有重要作用。油菜作為世界上最重要的油料作物之一, 與模式植物擬南芥具有相似的開花習(xí)性。但有關(guān)油菜開花基因的功能研究相對(duì)較少。本研究利用擬南芥PEBP基因家族蛋白序列在油菜基因組內(nèi)進(jìn)行BlastP分析, 獲得油菜PEBP家族成員, 并對(duì)其進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)分析、motif預(yù)測(cè)、復(fù)制事件、進(jìn)化樹構(gòu)建、選擇壓力分析和組織表達(dá)分析。結(jié)果表明, 共有26個(gè)油菜基因成員得到鑒定, 大部分成員含有4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子, motif-1和motif -2是PEBP成員的特征基序, 超過(guò)76.9%的成員屬于片段復(fù)制擴(kuò)增事件。進(jìn)化樹分析顯示, PEBP分為3個(gè)亞家族, 基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的組織表達(dá)數(shù)據(jù)表明油菜26個(gè)成員具有非常明顯的組織表達(dá)特性。以上研究結(jié)果, 極大豐富了我們對(duì)甘藍(lán)型油菜開花基因及調(diào)控模式的認(rèn)識(shí), 為進(jìn)一步的分子育種提供了理論基礎(chǔ)。

油菜; 開花基因; PEBP; 進(jìn)化; 表達(dá)

開花是植物通過(guò)有性生殖傳遞后代的關(guān)鍵前提, 開花時(shí)間是影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)最重要的農(nóng)藝性狀之一。相比于其他性狀, 開花時(shí)間對(duì)外界環(huán)境更加敏感。因此, 控制開花時(shí)間對(duì)于提高不同地域的作物產(chǎn)量具有重要意義。截至目前, 有關(guān)開花候選基因的解析主要集中在擬南芥等模式植物中。在擬南芥中, 超過(guò)300個(gè)開花基因得到鑒定[1], 這些基因根據(jù)其參與的過(guò)程主要分為六大途徑, 即春化過(guò)程、光周期途徑、外界溫度、赤霉素途徑、自發(fā)途徑和內(nèi)在因素[2-4]。雖然不同的基因參與不同的開花調(diào)控通路, 但各通路被幾個(gè)關(guān)鍵基因協(xié)同調(diào)控, 如()、()、()和()[5]。

FT基因編碼一個(gè)稱為“促花素”的可以長(zhǎng)距離移動(dòng)的信號(hào)蛋白, 在開花調(diào)控中起著核心調(diào)控作用[6]。該基因?qū)儆谥参锪字Ｒ掖及方Y(jié)合蛋白PEBP (phosphatidylethanolamine-binding protein)基因, PEBP基因編碼蛋白包含一個(gè)保守結(jié)構(gòu)域(InterPro: IPR00891)。進(jìn)化研究表明, 該蛋白家族分為3個(gè)亞家族, 即FT、TFL1 (TERMINAL FLOWER 1)和MFT (MOTHER OF FT AND TFL1)。其中, FT主要是誘導(dǎo)開花, TFL1抑制開花, 而MFT主要參與種子發(fā)育和萌發(fā)過(guò)程[7-9]。在擬南芥中,家族包含6個(gè)基因成員, 即、、()、()、()和[10]。其中,、和促進(jìn)開花,、和抑制開花[11-13]。在擬南芥中, 2個(gè)基因,和是開花激活因子, 突變?cè)摶驅(qū)⒀舆t開花[11,14]。在長(zhǎng)日照環(huán)境中,和在葉子韌皮部的伴胞細(xì)胞中上調(diào)表達(dá)[15]。作為的旁系同源基因,在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的成熟頂端分生組織的內(nèi)表皮中少量積累, 而開花之后, 其表達(dá)量顯著下調(diào)[16-17]。TFL1蛋白是一個(gè)移動(dòng)信號(hào), 可從頂端分生組織的內(nèi)表皮移動(dòng)到外表皮[18]。雖然和在序列上非常相似, 都可以與FD (FLOWERING LOCUS D)互作來(lái)調(diào)控FD依賴的靶基因, 但在調(diào)控開花過(guò)程中的作用是相反的[19]。在高鹽脅迫中, BFT可以通過(guò)調(diào)節(jié)光周期來(lái)適應(yīng)外界脅迫[20]。MFT特異誘導(dǎo)下胚軸和根的轉(zhuǎn)變, 其突變體表現(xiàn)為在種子萌發(fā)過(guò)程中對(duì)ABA的超敏反應(yīng), 而且在萌發(fā)的種子中,的表達(dá)直接受到ABA-INSENSITIVE3 (ABI3)和ABI5的調(diào)控, 同時(shí), MFT通過(guò)反饋抑制ABI5的表達(dá)來(lái)促進(jìn)胚的發(fā)育[21]。

相比于單個(gè)基因成員的研究, 在植物基因組范圍內(nèi)對(duì)的鑒定愈發(fā)重要且普遍家族相對(duì)較少。比如, 在大豆中有23個(gè)成員得到鑒定, 幾乎是擬南芥基因數(shù)目的4倍[22], 其中GmFT2a和GmFT5a通過(guò)調(diào)控光周期途徑來(lái)控制開花[23]。在單子葉模式植物水稻中, 有19個(gè)家族得到鑒定, 其中()和()被研究的最為透徹[24]。在短日照環(huán)境中, Hd3a促進(jìn)水稻開花, 而的同源基因主要在被抑制時(shí)起到控制開花的功能[25]。在玉米的24個(gè)家族中, 只有跟擬南芥的功能最為相似[26]。

油菜, 作為世界上最重要的油料作物之一, 與模式植物擬南芥具有相似的開花習(xí)性。雖然有很多通過(guò)基因定位和高通量測(cè)序技術(shù)研究油菜開花基因或通路的報(bào)道, 但是穩(wěn)定的QTL或者關(guān)鍵調(diào)控基因或因子尚未得到解析[27-28]。相比于QTL定位方法篩選候選基因, 以擬南芥基因功能作為參考, 并結(jié)合RNA-Seq和分子實(shí)驗(yàn)來(lái)篩選并鑒定開花相關(guān)基因, 然后通過(guò)全基因組比較分析作物開花候選基因是非常方便和準(zhǔn)確的。這種方式已經(jīng)在蘿卜中得到運(yùn)用[29]。通過(guò)這種方式還可以為進(jìn)一步的功能鑒定以及開花通路調(diào)控因子提供候選基因。家族成員的進(jìn)化分析在大豆、棉花、郁金香和小麥等作物中已有報(bào)道[10,29-32], 但油菜中尚無(wú)有關(guān)該基因家族的鑒定、進(jìn)化和表達(dá)分析。本研究利用擬南芥PEBP家族成員的蛋白序列為參考, 通過(guò)BlastP方式, 獲得甘藍(lán)型油菜以及親本種白菜和甘藍(lán)的PEBP家族成員, 并分析其進(jìn)化、選擇壓力以及組織表達(dá), 可為油菜開花性狀候選基因的研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 序列的獲得

從擬南芥數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.arabidopsis.org/)中獲取擬南芥基因的蛋白序列, 并以此序列在BRAD數(shù)據(jù)庫(kù)(http://brassicadb.org/brad/index. php)中進(jìn)行BlastP, 閾值E<10–5, 篩選甘藍(lán)型油菜、白菜和甘藍(lán)的同源基因, 并下載相應(yīng)蛋白和CDS序列。

1.2 油菜PEBP基因結(jié)構(gòu)、motif預(yù)測(cè)以及重復(fù)基因檢測(cè)

根據(jù)油菜基因家族的基因組DNA及CDS序列, 并利用在線工具GSDS (http://gsds.cbi.pku.edu. cn/)分析其基因結(jié)構(gòu)。利用在線工具M(jìn)EME (http:// meme-suite.org/)預(yù)測(cè)油菜基因家族的保守結(jié)構(gòu)元件, 并設(shè)置motifs數(shù)量為5個(gè), 寬度為6~50。基因結(jié)構(gòu)和motif結(jié)果均利用TBtools工具展示。用軟件MCScanX 分析26個(gè)油菜基因家族的復(fù)制情況, 默認(rèn)其參數(shù)。

1.3 序列比對(duì)及進(jìn)化分析

利用Clustal W軟件對(duì)獲取的擬南芥、甘藍(lán)型油菜、白菜和甘藍(lán)基因組內(nèi)的PEBP的序列進(jìn)行完全比對(duì)。用MEGA 6.0軟件, 通過(guò)鄰接法(Neighbor Joining, NJ)構(gòu)建基因分子進(jìn)化樹, 設(shè)BootStrap抽樣次數(shù)為1000, 默認(rèn)其余參數(shù), 并用軟件Figtree展示。

1.4 選擇壓力分析

用MEGA 6.0內(nèi)置的Muscle對(duì)擬南芥和甘藍(lán)型油菜之間的共線性基因?qū)ψ鯿odon比對(duì)[33], 然后用軟件KaKs_Calculator 2.0計(jì)算共線性基因之間的選擇壓力[34]。

1.5 甘藍(lán)型油菜PEBP家族成員的組織表達(dá)分析

利用課題組前期完成的不同發(fā)育時(shí)期的‘中雙11’共111個(gè)組織器官的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)(PRJNA358784)分析甘藍(lán)型油菜的表達(dá)情況, 樣品詳細(xì)信息見附表1。對(duì)各成員的表達(dá)量取log2FPKM后利用MeV 4.9.0 (http://en.bio-soft.net/chip/MeV.html)繪制熱圖展示。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘藍(lán)型油菜、白菜和甘藍(lán)PEBP基因家族成員篩選

為篩選并鑒定甘藍(lán)型油菜及親本種白菜和甘藍(lán)基因組內(nèi)基因成員, 利用擬南芥的6個(gè)PEBP蛋白序列在BRAD網(wǎng)站上進(jìn)行BlastP分析(E<10–5), 分別獲得26、12和11個(gè)甘藍(lán)型油菜、白菜和甘藍(lán)基因成員(表1)。值得一提的是, 在甘藍(lán)基因組內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)亞家族同源基因, 可能在進(jìn)化過(guò)程中被丟失。

表1 利用BlastP方法獲得油菜、白菜、甘藍(lán)和擬南芥PEBP同源基因

2.2 基因結(jié)構(gòu)與motif預(yù)測(cè)

基因結(jié)構(gòu)決定其功能, 為進(jìn)一步分析油菜基因家族的功能, 利用其CDS和基因組DNA序列分析其外顯子-內(nèi)含子結(jié)構(gòu), 并按照其進(jìn)化樹順序展示(圖1)。除了()和()含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子之外, 其余基因家族成員均含有4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子。Motif預(yù)測(cè)結(jié)果表明, Motif-1和Motif-2是基因家族的特征性motif, 除()和()只含有Motif-1和Motif-2外, 其余成員還含有Motif-3、Motif-4和Motif-5, 說(shuō)明Motif-3、Motif-4和Motif-5的功能也相當(dāng)保守(圖2)。

圖1 油菜PEBP進(jìn)化樹與基因結(jié)構(gòu)

圖2 油菜PEBP基因家族motif預(yù)測(cè)

為檢測(cè)油菜基因家族的擴(kuò)增情況, 檢測(cè)了26個(gè)成員復(fù)制情況, 發(fā)現(xiàn)超過(guò)76.9%的成員都屬于片段重復(fù), 說(shuō)明片段復(fù)制在油菜家族擴(kuò)增中起著重要作用。

2.3 序列比對(duì)與進(jìn)化樹構(gòu)建

利用Clustal W軟件將4個(gè)物種PEBP蛋白序列進(jìn)行多序列比對(duì), 并導(dǎo)入DNAMAN中展示(圖3)。用MEGA6.0軟件, 通過(guò)鄰接法(Neighbor Joining, NJ) 構(gòu)建基因分子進(jìn)化樹(圖4), 表明該基因可分為3個(gè)亞家族, 第一亞家族包括ATC(13)和TFL1(11), 第二亞家族包括FT(6)和TSF(6), 第三亞家族包括BFT(5)和MFT(8)。

圖3 油菜與擬南芥PEBP蛋白序列多重比對(duì)

2.4 選擇壓力分析

在進(jìn)化分析中, 常用Ka/Ks或dN/dS來(lái)計(jì)算某基因是否受到自然選擇作用。如果Ka/Ks>1, 認(rèn)為有正選擇效應(yīng); 如果Ka/Ks=1, 認(rèn)為存在中性選擇; 如果Ka/Ks<1, 則認(rèn)為有純化選擇作用。以擬南芥家族基因?yàn)閰⒄展浪氵M(jìn)化過(guò)程中甘藍(lán)型油菜基因家族的選擇壓力(表2)。表明, 油菜基因家族的Ka/Ks均小于1, 即受到純化選擇, 其中和亞家族的Ka/Ks較大,和亞家族的Ka/Ks較小, 表明和亞家族進(jìn)化更保守。

2.5 甘藍(lán)型油菜PEBP基因家族成員的組織表達(dá)分析

為解析甘藍(lán)型油菜基因家族的功能, 利用本課題組前期完成的不同發(fā)育時(shí)期的中雙11材料的共111個(gè)組織器官的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析甘藍(lán)型油菜基因家族的表達(dá)情況(圖5)。3個(gè)基因成員中,在各組織器官中表達(dá)量均較低或者不表達(dá), 其余兩個(gè)成員在開花后莖稈、葉片和發(fā)育的角果皮中具有較高的表達(dá)量, 其他組織器官表達(dá)量均較低; 4個(gè)成員中, 除在花器官中具有一定表達(dá)之外, 其他成員在所有檢測(cè)樣品中幾乎均不表達(dá); 4個(gè)成員中,和在莖稈、葉片、蕾、雄蕊、花藥、花絲以及不同發(fā)育時(shí)期的種子中有一定表達(dá), 其余樣品表達(dá)量均較低, 剩余2個(gè)成員在所有檢測(cè)樣品中幾乎均不表達(dá); 8個(gè)油菜成員中, 除了和在胚根和下胚軸中有表達(dá)之外, 其余成員均不表達(dá); 2個(gè)BFT中,在不同發(fā)育時(shí)期的葉子中表達(dá), 其余組織器官中不表達(dá),在所有檢測(cè)的樣品中均不表達(dá)或者表達(dá)量很低; 4個(gè)成員均在發(fā)育的種子、種胚、胚芽和種皮中特異表達(dá), 其他組織器官中不表達(dá)。以上結(jié)果表明, 油菜家族具有較高的組織表達(dá)特性, 部分同源基因功能可能發(fā)生分化。

圖4 油菜、白菜、甘藍(lán)和擬南芥PEBP基因家族進(jìn)化分析

表2 油菜和擬南芥PEBP同源基因的Ka/Ks

圖5 油菜PEBP家族成員的組織表達(dá)分析

橫坐標(biāo)樣品名稱詳見附表1, 藍(lán)色表示低表達(dá), 黃色表示高表達(dá)。

Samples were listed in Supplementary table 1. Blue shows low expression levels and yellow shows high expression levels.

3 討論

隨著白菜、甘藍(lán)和甘藍(lán)型油菜基因組數(shù)據(jù)的釋放, 蕓薹屬植物的遺傳和分子功能研究進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。有關(guān)油菜產(chǎn)量性狀如千粒重、農(nóng)藝性狀如株高以及抗性性狀如核盤菌抗性的研究已經(jīng)有大量報(bào)道, 而且利用分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)開花時(shí)間等數(shù)量性狀QTL的定位同樣有很多研究。PEBP家族功能非常保守而且在動(dòng)植物中參與多種生物學(xué)過(guò)程[35]。其家族成員的功能在擬南芥、水稻、葡萄等作物中有一定研究, 但油菜中除一例報(bào)道外[36], 對(duì)該基因家族的功能特點(diǎn)研究相對(duì)較少。

基于同源比對(duì)的方法, 我們?cè)谟筒嘶蚪M內(nèi)篩選出26個(gè)基因家族成員, 分別包括2個(gè)、8個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)和4個(gè)。進(jìn)化樹表明, 共包含3個(gè)亞家族, 其中ATC和TFL1亞家族, 為開花抑制因子; FT和TSF亞家族, 為開花促進(jìn)因子; BFT和MFT屬于第三亞家族。結(jié)構(gòu)分析表明, 大分部成員含有4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子, 表明油菜基因家族進(jìn)化非常保守。Motif預(yù)測(cè)表明Motif-1和-2是PEBP基因家族特征性基序。和亞家族的Ka/Ks較大,和亞家族的Ka/Ks較小, 表明和亞家族進(jìn)化更保守。

家族成員的組織器官時(shí)空表達(dá)特性在擬南芥、葡萄和水稻等作物中已有報(bào)道[37-39]。但油菜中尚無(wú)有該基因的組織表達(dá)特性的研究。在本研究中, 3個(gè)基因成員除在各組織器官中表達(dá)量均較低或者不表達(dá), 其余兩個(gè)成員在開花后器官如莖稈、葉片和發(fā)育的角果皮中具有較高的表達(dá)量, 其他組織器官中表達(dá)量均較低, 這與擬南芥中的表達(dá)模式一致[40]。4個(gè)成員中, 只有在花器官中具有一定表達(dá), 其他成員均不表達(dá), 而棉花和主要在根中特異表達(dá)[30]。作為開花抑制因子, 油菜基因僅在子葉和萌發(fā)的根中表達(dá), 這與擬南芥基因的表達(dá)模式一致。5個(gè)基因成員中, 只有在花器官中有表達(dá), 而其他成員均不表達(dá), 表明為的主要關(guān)鍵成員, 該基因與功能類似, 都抑制植物開花[41]。與TFL1有功能冗余的2個(gè)油菜基因, 只有在不同發(fā)育時(shí)期的葉子中表達(dá)[42]?；蛑饕诜N子中表達(dá), 且對(duì)ABA有響應(yīng)[21], 油菜的4個(gè)基因成員在不同發(fā)育時(shí)期的種子中均有較高水平表達(dá)。

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附表1 ‘中雙11’的111個(gè)樣品信息

Supplementarey table 1 Information of 111 materiels from ‘Zhongshuang 11’

編號(hào)Code生育期Growth stage器官Organ取樣時(shí)間Treatment time編號(hào)Code生育期Growth stage器官Organ取樣時(shí)間Treatment time Ro_24h種子萌發(fā)胚根萌發(fā)后24 hSe_7d青莢期種子花后7 d Ro_48h種子萌發(fā)胚根萌發(fā)后48 hSe_10d青莢期種子花后10 d Ro_72h種子萌發(fā)胚根萌發(fā)后72 hSe_13d青莢期種子花后13 d Hy_24h種子萌發(fā)下胚軸萌發(fā)后24 hSe_19d青莢期種子花后19 d Hy_48h種子萌發(fā)下胚軸萌發(fā)后48 hSe_21d青莢期種子花后21 d Hy_72h種子萌發(fā)下胚軸萌發(fā)后72 hSe_24d青莢期種子花后24 d Co_24h種子萌發(fā)子葉萌發(fā)后24 hSe_27d青莢期種子花后27 d Co_48h種子萌發(fā)子葉萌發(fā)后48 hSe_30d青莢期種子花后30 d Co_72h種子萌發(fā)子葉萌發(fā)后72 hSe_35d青莢期種子花后35 d GS_12h種子萌發(fā)整個(gè)種子萌發(fā)后12 hSe_40d青莢期種子花后40 d GS_24h種子萌發(fā)整個(gè)種子萌發(fā)后24 hSe_43d青莢期種子花后43 d Ro_s苗期-溫室根Se_46d青莢期種子花后46 d Ro_s_f苗期-大田根Se_49d青莢期種子花后49 d Ro_b蕾期根Em_19d青莢期種胚花后19 d Ro_i初花期根Em_21d青莢期種胚花后21 d Ro_f盛花期根Em_24d青莢期種胚花后24 d St_b蕾期莖稈Em_27d青莢期種胚花后27 d St_i初花期莖稈Em_30d青莢期種胚花后30 d St_f盛花期莖稈Em_35d青莢期種胚花后35 d St_24d青莢期莖稈花后24 dEm_40d成熟期種胚花后40 d St_50d成熟期莖稈花后50 dEm_43d成熟期種胚花后43 d Le_s苗期-溫室葉片Em_46d成熟期種胚花后46 d Le_s_f苗期-大田葉片Em_49d成熟期種胚花后49 d LeY_b蕾期幼葉Ra_40d成熟期胚芽花后40 d LeY_i初花期幼葉Ra_43d成熟期胚芽花后43 d LeY_f盛花期幼葉Ra_46d成熟期胚芽花后46 d LeY_10d青莢期幼葉花后10 dRa_49d成熟期胚芽花后49 d LeY_24d青莢期幼葉花后24 dSC_19d青莢期種皮花后19 d LeY_30d青莢期幼葉花后30 dSC_21d青莢期種皮花后21 d LeO_b蕾期成熟葉片SC_27d青莢期種皮花后27 d LeO_i初花期成熟葉片SC_30d青莢期種皮花后30 d LeO_f盛花期成熟葉片SC_35d青莢期種皮花后35 d LeO_10d青莢期成熟葉片花后10 dSC_40d青莢期種皮花后40 d LeO_24d青莢期成熟葉片花后24 dSC_43d成熟期種皮花后43 d LeO_30d青莢期成熟葉片花后30 dEn_21d青莢期內(nèi)種皮花后21 d Bu_b蕾期蕾En_24d青莢期內(nèi)種皮花后24 d Ao_i初花期花柄Ep_24d青莢期外種皮花后24 d Ao_f盛花期花柄Ep_30d青莢期外種皮花后30 d Cal_i初花期萼片F(xiàn)u_27d青莢期珠柄花后27 d Cal_f盛花期萼片F(xiàn)u_35d青莢期珠柄花后35 d Pe_i初花期花瓣SP_3d青莢期角果皮花后3 d Pe_f盛花期花瓣SP_5d青莢期角果皮花后3 d Pi_f_un盛花期雌蕊-未授粉SP_7d青莢期角果皮花后7 d Pi_i初花期雌蕊SP_10d青莢期角果皮花后10 d

(續(xù)附表1)

編號(hào)Code生育期Growth stage器官Organ取樣時(shí)間Treatment time編號(hào)Code生育期Growth stage器官Organ取樣時(shí)間Treatment time Pi_f盛花期雌蕊SP_13d青莢期角果皮花后13 d Sta_i初花期雄蕊SP_16d青莢期角果皮 Sta_f盛花期雄蕊SP_19d青莢期角果皮花后19 d At_i初花期花藥SP_21d青莢期角果皮花后21 d At_f盛花期花藥SP_24d青莢期角果皮花后24 d Cap_i初花期花絲SP_27d青莢期角果皮花后27 d Cap_f盛花期花絲SP_30d青莢期角果皮花后30 d IT_b蕾期主序頂端SP_35d青莢期角果皮花后35 d IT_i初花期主序頂端SP_40d成熟期角果皮花后40 d IT_f盛花期主序頂端SP_43d成熟期角果皮花后43 d Se_3d青莢期種子花后3 dSP_46d成熟期角果皮花后46 d Se_5d青莢期種子花后3 d

Identification and expression analysis ofgene family in oilseed rape

JIAN Hong-Ju**, YANG Bo**, LI Yang-Yang, YANG Hong, LIU Lie-Zhao, XU Xin-Fu, and LI Jia-Na*

College of Agronomy and Biotechnology / Chongqing Engineering Research Center for Rapeseed / Academy of Agricultural Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China

The plant phosphatidylethanolamine-binding protein (PEBP) genes play an important role in controlling flowering time. Rapeseed, as one of the most important oil crops in the world, has similar flowering habits with. In this study, the PEBP family protein sequences ofwere used to perform BlastP analysis in the rapeseed genome. The members of the rape PEBP family were obtained, and the gene structure analysis, motif prediction, duplication analysis, phylogenetic tree construction, selective pressure analysis and tissue expression analysis were carried out on the family members. A total of 26 rapeseed PEBP gene members were identified, and most of them contained four exons and three introns, and motif-1 and motif-2 were the characteristics of PEBP members. Over 76.9% members were segmental duplicated. Phylogenetic tree analysis showed that PEBP was divided into three subfamilies. The tissue-specifics analysis based on RNA-Seq data showed that 26 PEBP members of rapeseed had very obvious tissue expression characteristics. All these results greatly enrich our understandings of flowering genes and regulation patterns in, and provide a theoretical basis for further molecular breeding in.

; flowering genes; PEBP; evolution analysis; expression analysis

2018-07-09;

2018-10-08;

2018-11-01.

10.3724/SP.J.1006.2019.84095

李加納, E-mail: ljn1950@swu.edu.cn, Tel: 023-68250642

**同等貢獻(xiàn)(Contributed equally to this work)

薦紅舉, E-mail: jianhongju1989@126.com, 楊博, E-mail: sheepneck@hotmail.com

本研究由高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智基地項(xiàng)目“作物種質(zhì)資源利用創(chuàng)新引智基地”(B12006), 重慶市民生工程主題專項(xiàng)項(xiàng)目(cstc2016shms- ztzx80020)和重慶市研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(CYS17078)資助。

This study was supported by the Project of Intellectual Base for Discipline Innovation in Colleges and Universities (B12006), the Special Project of Chongqing People’s Livelihood, and Chongqing Graduate Student Research Innovation Project (CYS17078).

URL: http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20181030.1734.008.html