马铃薯HSP90基因家族的全基因组鉴定及高温干旱胁迫下的表达分析

Genome-Wide Identification of HSP90 Genes and Expression Analysis under High Temperature and Drought Stresses in Potato

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摘要热激蛋白HSP90是植物中一类高度保守的分子伴侣,参与细胞内蛋白质稳态调控、底物蛋白的激活和热激因子的调控,在高温干旱等逆境胁迫中发挥重要作用.从12个茄科植物基因组中共鉴定出130个HSP90基因,包含马铃薯的11个HSP90基因,马铃薯HSP90基因与番茄属植物的亲缘关系最近.马铃薯HSP90蛋白质基序较为保守;马铃薯HSP90基因启动子分析发现其包含植物激素、高温胁迫、干旱胁迫响应等顺式作用元件.通过对高温、干旱胁迫条件下的马铃薯HSP90基因进行qRT-PCR分析,热激后大多数HSP90基因显著上调,4个HSP90基因表达量极高;干旱胁迫下多数HSP90基因也呈上调趋势,其中1个HSP90基因表达量极高.STRING数据库预测出HSP90蛋白的22个伙伴蛋白,其功能涉及逆境胁迫应答、生长发育、信号转导等生物学过程;蛋白质互作网络分析发现5个高表达量HSP90基因参与调控内质网未折叠蛋白反应(UPR,unfolded protein response)、细胞内蛋白质降解与活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成,在抵抗极端逆境胁迫中发挥重要作用.