茶树PIN基因家族的鉴定及表达分析

PIN(PIN-FORMED)是植物特有的基因家族,它们编码的生长素输出蛋白是调控植物生长素极性运输的重要载体元件,然而其在茶树中缺乏系统研究.本研究通过生物信息学方法,在茶树全基因组数据中鉴定得到18个PIN家族基因.对鉴定得到的CsPINs进行分子特征、系统进化及蛋白互作的研究,并分析了 CsPIN基因组织表达特性以及启动子顺式作用元件的组成.结果表明,茶树PIN家族数量明显多于拟南芥(8)、水稻(12)和毛果杨(15);基因结构分析表明除CsPIN-like8.2和CsPIN-like8.3没有内含子外,其他CsPINs都具有4～13内含子;CsPINs蛋白大多为碱性蛋白,均含有典型的跨膜结构域,并都定位于膜上;系统进化分析表明,CsPINs基因与毛果杨PIN家族基因进化关系较近,与水稻PIN家族基因较远.CsPIN基因家族启动子序列包含大量与激素调控和生长发育等相关的顺式作用元件,表明其可能具有较为广泛的生物学活性.茶树8个组织的转录组数据分析表明,18个CsPINs基因可能在不同的阶段发挥着生长素的调控作用,从而参与调控茶树不同阶段的生长发育;大多数CsPINs基因在花和幼嫩组织中较高表达.本研究为进一步探究茶树PIN基因家族成员的功能提供了研究基础.