长穗偃麦草LBD基因家族的鉴定与进化分析

【摘要】：为深入研究长穗偃麦草LBD基因家族中基因的结构与功能以及小麦与其近缘属的进化关系，以长穗偃麦草LBD(Lateral organ boundaries domain)基因家族为研究对象，生物信息学分析发现该基因家族含有32个成员，根据其结构域特征，可分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族，ClassⅠ又可分为Ⅰ_A、Ⅰ_B、Ⅰ_C、Ⅰ_D和Ⅰ_E,ClassⅡ可分为Ⅱ_A和Ⅱ_B;该基因家族的结构域、基因结构相对保守，不同成员之间具有相似的蛋白二级和三级结构。对32个基因的上游序列预测，发现基因上游序列中含有光响应、多种激素、逆境响应等顺式作用元件，说明LBD基因的表达受到光、激素、逆境等多种因素的诱导。与普通小麦、圆锥小麦、乌拉尔图小麦、粗山羊草、大麦进行共线性分析发现， Tel-2E-LBD2、 Tel-3E-LBD4、 Tel-4E-LBD1和 Tel-4E-LBD6为长穗偃麦草特有的LBD基因，而其他28个LBD基因在进化中具有高度的保守性；在普通小麦、圆锥小麦、乌拉尔图小麦和大麦基因组中均发现第1、3部分同源群染色体上存在染色体间的片段重复；普通小麦、圆锥小麦和乌拉尔图小麦的A基因组中第4、5部分同源群染色体均有易位现象，同时，乌拉尔图小麦4A染色体上存在染色体内片段重复而在普通小麦和圆锥小麦的A基因组上发现第4部分同源群染色体内易位与倒位。