紫色马铃薯bHLH转录因子家族基因的鉴定及表达分析

bHLH转录因子家族是第二大转录因子家族,在植物生长发育、花青素生物合成途径的调控、逆境胁迫响应等发挥重要作用.为挖掘马铃薯(Solanum tuberosum)的紫色块茎花青素合成相关的bHLH基因,本研究基于紫色马铃薯转录组测序数据筛选bHLH基因,通过生物信息学方法对其进行序列分析,对bHLH基因在不同时期的表达与功能进行分析与预测,并通过RT?qPCR技术分析花青素合成相关的5个bHLH基因在不同发育时期的表达水平.结果表明:紫色马铃薯中筛选出103个bHLH基因,编码的蛋白大小在129～699 aa,等电点在4.65～9.75,均为亲水性蛋白;碱性区域由15个碱性氨基酸组成,均有高度保守的H5?E9?R12序列(His5?Glu9?Arg12),两个螺旋区内含有高度保守的亮氨酸(L)、精氨酸(R)和缬氨酸(V);基序预测得到2个保守基序,最长的基序含35个氨基酸;有36个bHLH基因在整个生育期呈下调表达、有67个bHLH基因呈上调表达,其中41个bHLH基因在3个发育时期差异表达显著;103个紫色马铃薯bHLH基因与拟南芥(Arabidopsis thaliana)bHLH基因聚类为13个亚族;GO富集分析发现103个bHLH基因广泛参与花青素生物合成、防御反应、生长发育等72项功能,其中参与花青素和类黄酮合成的bHLH基因有5个,其RT?qPCR结果与测序表达一致.