小桐子半胱氨酸蛋白酶家族和相应miRNAs的鉴定及其对低温锻炼的响应

小桐子(Jatropha curcas)是一种极具潜力的能源植物及冷敏植物,12℃低温锻炼可显著提高其耐冷性.在全基因组水平上对小桐子半胱氨酸蛋白酶家族及靶向其基因的miRNAs进行鉴定、生物信息学分析和表达特性分析,并对该基因家族成员与miRNAs互作参与调控小桐子对低温锻炼的响应进行解析.结果 表明,在小桐子基因组中共鉴定到39个半胱氨酸蛋白酶基因,定位于11条染色体上,可分为6个亚家族(C1A、C2、C12、C13、C14和C15),编码181-2158个氨基酸残基的多肽,均具有Cys和His活性位点.基于miRNA组和降解组测序结果,发现有283个miRNAs靶向调控小桐子半胱氨酸蛋白酶基因家族的14个成员.对靶向JcDEK1、JcRD21B和JcXBCP3L的miRNAs在12℃低温锻炼过程中的共表达分析表明,这些miRNAs参与半胱氨酸蛋白酶基因表达的调控,且这种调控可能与低温锻炼诱导的小桐子耐冷性增强有关.研究结果有助于深入理解小桐子半胱氨酸蛋白酶基因家族功能及其与相应miRNAs的互作,以及通过互作调控小桐子对低温的响应.