马铃薯VQ基因家族鉴定与表达分析

VQ蛋白是一类具有"FxxxVQxLTG"保守氨基酸序列的植物非特异性蛋白,由于其序列中含有2个高度保守的二肽缬氨酸(valine)和谷氨酰胺(glutamine),故称VQ蛋白.该家族在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要作用,但在马铃薯(Solanum tuberosum)中研究较少.为探讨马铃薯VQ家族功能,本研究采用生物信息学方法对StVQ基因家族成员的基本特征进行了分析,并使用qPCR方法验证了其对多种胁迫的响应情况.结果显示:StVQ家族共有37个成员,命名为:StVQ1～StVQ37,依次分布在马铃薯的12条染色体上,其中的34个成员序列中不含有内含子;依照序列特征可将该家族分为9个亚家族;多序列比对结果显示StVQ家族蛋白存在7种变异类型.种内共线性分析共发现了 1对串联重复基因和7对片段重复基因,对蛋白网络预测分析推断其与StWRKY存在互作,RNA-seq数据则显示StVQ基因在马铃薯的不同组织表达有差异,而且在不同胁迫下的表达量变化也不同.进一步的qPCR和启动子分析证实这些基因能够响应冷、盐或干旱等多种非生物胁迫.本研究结果为更深层次的StVQ功能验证和作用机理分析提供参考.