龙眼 Aux/IAA 基因家族全基因组鉴定及表达分析

【目的】Aux/IAA作为重要的生长素原初响应因子参与到植物的各个生长发育阶段。为了解Aux/IAA家族基因在龙眼花芽分化过程中的作用，对DlIAA基因家族进行全基因组鉴定和分析，并研究其在外源激素处理下的表达模式。【方法】利用生物信息学方法对Aux/IAA基因家族进行全基因组鉴定与分析，基于RNA-seq数据库分析DlIAA基因家族的表达，利用qRT-PCR探究DlIAA基因家族在龙眼花芽分化过程中和外源IAA处理下的表达情况。【结果】利用龙眼参考基因组数据，鉴定出18个DlIAA基因，依据龙眼、苹果、拟南芥和番茄之间的系统发育关系，可将进化树分为4大类7个亚族。结果表明，DlIAA基因家族与苹果具有较高的同源性，而与拟南芥、番茄的亲缘关系较远。基因结构和结构域中同一类群的不同DlIAA基因家族成员具有较高的相似度。启动子中顺式元件的分布表明，DlIAA基因表达不仅受生长素（AuxREs、TGA-element和TGA-box）的调节，还受其他激素和生长环境的调节。DlIAA基因家族在龙眼9个不同组织中表现出不同的表达模式，且部分DlIAA基因为组织特异性基因。通过对不同品种龙眼花芽的3个RNAseq数据库筛选发现，有5个候选基因（D1IAA2、D1IAA4、D1IAA7、D1IAA15和D1IAA17）均显示出较低的表达量，表明其功能与龙眼花芽分化可能存在一定的关系。进一步的qRT-PCR分析表明，DlIAA2和DlIAA17可能在开花诱导中起作用。DlIAA对外源IAA的反应结果表明，5个候选基因在100μmol·L-1IAA处理下被不同程度地诱导表达，且在500μmol·L-1浓度下均显著上调。【结论】转录组数据显示DlIAA基因参与了龙眼花芽分化过程，DlIAA2和DlIAA17可能在开花诱导中起作用。