花生TCP基因家族全基因组鉴定及生物信息学分析

陈娟娟; 张靖男; 崔顺立; 韦丽君; 候名语; 杨鑫雷; 刘立峰

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花生TCP基因家族全基因组鉴定及生物信息学分析

首发时间：2020-12-31

陈娟娟 ¹
陈娟娟（1996-），女，在读硕士，主要研究方向：花生遗传育种
张靖男 ¹ 崔顺立 ¹ 韦丽君 ¹ 候名语 ¹ 杨鑫雷 ¹
杨鑫雷（1984-），男，副教授，硕导，主要研究方向：花生遗传育种
刘立峰 ¹
刘立峰（1966-），男，教授，博导，主要研究方向：花生遗传育种

1、华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省种质资源实验室/河北农业大学农学院，河北省保定市 071001

摘要：TCP（Teosinte branched 1/Cycloidea /Proliferating cell factors）转录因子作为植物特有的一类转录因子，参与植物生长发育的多个重要过程。花生作为重要的油料作物，关于TCP基因家族的研究却鲜见报道。本文通过生物信息学的方法对花生TCP基因家族成员进行鉴定并对其进行了染色体定位、系统进化、结构特征、理化性质、启动子顺式元件、基因组共线性、基因复制和选择压力等分析。结果表明：在四倍体花生AABB、二倍体AA和BB基因组中各鉴定获得30（AhTCPs）、11（AduTCPs）和10（AipTCPs）个，分别定位到14、6和5条染色体上；与拟南芥AtTCPs蛋白构建系统进化树发现，花生TCP蛋白可分为ClassⅠ和ClassⅡ两类；51个花生TCP成员均含有非典型bHLH结构，蛋白质结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主，氨基酸数目显示四倍体成员较二倍体成员多，且多数家族成员被定位到细胞外；基因家族成员上游2000bp启动子区含有多种与光响应、激素响应和植物生长发育等相关的顺式作用调控元件。另外，15对共线基因存在于AABB和AA基因组间，17对共线基因存在于AABB与BB基因组间；基因复制及选择压力分析发现，在四倍体基因组内发现5对片段复制，且仅有一对基因处于正向选择压力下。本研究首次对花生TCP基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析，为进一步了解TCP家族的生物学功能提供理论基础。

关键词：花生 TCP 转录因子生物信息学分析

For information in English, please click here

Genome-wide identification and bioinformatics analysis of TCP gene family in peanut

CHEN Juanjuan ¹
陈娟娟（1996-），女，在读硕士，主要研究方向：花生遗传育种
ZHANG Jingnan ¹ CUI Shunli ¹ WEI Lijun ¹ HOU Mingyu ¹ YANG Xinlei ¹
杨鑫雷（1984-），男，副教授，硕导，主要研究方向：花生遗传育种
LIU Lifeng ¹
刘立峰（1966-），男，教授，博导，主要研究方向：花生遗传育种

1、State Key Laboratory of North China for Crop Improvement and Regulation/Laboratory of Crop Germplasm Resources of Hebei Province/ Hebei Agricultural University, Baoding, HeBei 071001

Abstract：TCP (Teosinte branched 1/Cycloidea /Proliferating cell factors), as a unique transcription factor, which involve in many important processes of growth and development in plants. Peanut is an important oil crop, but there are few reports about TCP gene family. In the present study, TCP gene family was identified by bioinformatics methods in peanut, and then their chromosome location, phylogenetic evolution, structural characteristics, prediction of physical and chemical properties, promoter cis elements, genome collinearity, gene duplication and selection pressure were analyzed. The results indicated that 30 AhTCPs, 11 AduTCPs and 10 AipTCPs were located to 14, 6 and 5 chromosomes on one tetraploid genome and two wild diploids (AA and BB), respectively. Compared with AtTCPs protein, 51 members divided into class I and class II, and contained an untypical bHLH structure. Their protein structures were mainly composed of α-helix and random coil, and the tetraploid members had more amino acids than two diploids, and most of the members were located at extracellular. A variety of cis elements were predicted at the upstream 2000bp promoter region, which related to light response, hormone response, plant growth and development, etc. In addition, 15 pairs of collinear genes existed between AABB and AA genomes, and 17 pairs existed between AABB and BB genomes. There were only 5 pairs of fragments in AABB genome, and only 1 pair of genes was under positive selection pressure. In this study, we firstly identified and analyzed TCP gene family on the whole genome in peanut, and these results will provide theoretical basis for further understanding the biological function of TCP family.

Keywords： peanut TCP transcription factor bioinformatics analysis

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陈娟娟，张靖男，崔顺立，等. 花生TCP基因家族全基因组鉴定及生物信息学分析[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2020-12-31]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/202012-129.

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论文编号	202012-129
论文题目	花生TCP基因家族全基因组鉴定及生物信息学分析
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