摘 要：通過(guò)對(duì)‘紅陽(yáng)’獼猴桃基因組鑒定得到 277 個(gè) MYB 家族成員并將其分為 12 個(gè)亞家族（S1 ~ S12），其中多數(shù)序列屬于 R2R3-MYB，其次是 MYB 相關(guān)蛋白，僅鑒定到 1 個(gè) 4R-MYB。S11 和 S12 亞家族在進(jìn)化上處于較早的位置，結(jié)構(gòu)較為多樣化，而 S1 和 S2 在進(jìn)化上出現(xiàn)較晚。順式作用元件分析顯示，該家族主要含水楊酸、赤霉素和茉莉酸甲酯等相關(guān)植物激素元件，還有部分參與晝夜節(jié)律、低溫、細(xì)胞周期等相關(guān)元件。密碼子偏好性分析顯示，獼猴桃 MYB 家族有 3 個(gè)高頻密碼子（UUG、AGA 和 AGG），基因的密碼子偏好使用 A/T，第 3 位堿基偏好更強(qiáng)。通過(guò)順式作用元件分析和 4 個(gè)獼猴桃品種越冬期轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析篩選了 9 個(gè)可能參與低溫脅迫響應(yīng) MYB 基因，對(duì)其在低溫脅迫下的軟棗獼猴桃‘龍成 2 號(hào)’中進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證，確認(rèn)這些基因參與獼猴桃對(duì)低溫的響應(yīng)。
關(guān)鍵詞：獼猴桃；MYB 家族；密碼子偏好性；低溫脅迫；表達(dá)
MYB 轉(zhuǎn)錄因子含 1 ~ 4 個(gè)不完全重復(fù)序列（Jiang & Rao，2020），每個(gè)不完全重復(fù)序列（R）是MYB 蛋白的 DNA 結(jié)合域的基本單位，具螺旋—轉(zhuǎn)角—螺旋結(jié)構(gòu)（Dubos et al.，2010），間隔序列則由 1 個(gè)色氨酸殘基組成（Kanei-Ishii et al.，1990）。根據(jù) MYB 蛋白包含的不完全重復(fù)結(jié)構(gòu)數(shù)量，可將其分為 MYB 相關(guān)蛋白（MYB-related）、R2R3-MYB、R1R2R3-MYB（3R-MYB）和 4R-MYB（Dubos et al.，2010）。其中 MYB 相關(guān)蛋白在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)和對(duì)外界刺激的應(yīng)急反應(yīng)中發(fā)揮重要作用（Wang et al.，2019；Yu et al.，2019）。R2R3-MYB 的數(shù)量最多，包含兩個(gè)不完全重復(fù)結(jié)構(gòu)，廣泛參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育、次生代謝、環(huán)境脅迫等相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控（Liu et al.，2017）。R1R2R3-MYB 的成員較少，主要參與植物應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫的反應(yīng)（Feng et al.，2017）。4R-MYB 目前在植物中研究不多。MYB 調(diào)節(jié)植物初級(jí)和次級(jí)代謝。水仙（Narcissus tazetta L.）NtMYB5 和 NtMYB3 調(diào)控黃酮類(lèi)生物合成（吳嘉誠(chéng) 等，2018；Anwar et al.，2019）。梨（Pyrus spp.）PsMYB114 可以通過(guò)與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用調(diào)控花青素的生物合成（Yao et al.，2017）。在獼猴桃中的相關(guān)研究主要集中在花青素的生物合成方面（李貴生 等，2021），獼猴桃 AcMYB75 在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中與花青素積累具有連鎖相關(guān)性（Li et al.，2017）。
同義密碼子的簡(jiǎn)并性在物種進(jìn)化過(guò)程中扮演重要角色（Das & Duncan，2014）。同義密碼子在不同物種、基因間存在偏好性差異（Jia & Xue，2009），如密碼子 CCA 和 CCC 在水稻（Oryza sativa L.）HKT 基因同義密碼子相對(duì)使用頻率（relative synonymous codon usage，RSCU）為 0.58 和 1.17（楊平，2011），而在水稻擴(kuò)展蛋白基因中 RSCU 為 1.56 和 0.36（施楊 等，2014）。研究認(rèn)為，密碼子偏好性與堿基突變（Ashesh，2002）、選擇壓力（Suzuki，2011）、序列保守性（Enany，2014）、基因功能（Haupt et al.，2009）等都有一定關(guān)系。
▲獼猴桃花粉通用嗎
獼猴桃主要分布于 N20° ~ N50°，溫度是制約北方獼猴桃引種的主要限制因素，其種間抗寒性也參差不齊，如果盲目引種、管理不當(dāng)?shù)?，南種北引往往造成嚴(yán)重?fù)p失。MYB 家族作為植物重要轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（Chen et al.，2006a），其鑒定與分析有助于獼猴桃抗逆機(jī)理的研究。本研究中從已測(cè)序（Huang et al.，2013）的中華獼猴桃基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定 MYB 轉(zhuǎn)錄因子家族成員，并通過(guò)生物信息分析、密碼子特征分析、低溫脅迫表達(dá)分析等對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)研究，為進(jìn)一步加深獼猴桃抗寒機(jī)理、生物代謝等理解提供幫助，為獼猴桃 MYB 轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)特性及功能研究提供分子理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 MYB 家族成員鑒定
為鑒定獼猴桃中的 MYB 轉(zhuǎn)錄因子家族成員，使用了 Kiwifruit Genome Database（Yue et al.，2020）的基因組數(shù)據(jù)（Wu et al.，2019）文件（http：//kiwifruitgenome.org/），分別使用 HMMER（Potter et al.，2018）和 BLAST（Camacho et al.，2009）進(jìn)行序列鑒定。首先使用 Pfam（Mistry et al.，2020）網(wǎng)站的 MYB 保守域的多序列比對(duì)文件（PF00249）（Aasland et al.，1996）構(gòu)建隱馬爾可夫模型。之后使用 Plant TFDB（Tian et al.，2020）下載獼猴桃的 MYB 轉(zhuǎn)錄因子家族成員序列，BLAST（Camachoet al.，2009）構(gòu)建本地蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)，使用 Blastp 進(jìn)行檢索。將兩種方法篩選的序列合并，并使用 CDD（Lu et al.，2020）和 Pfam 進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域鑒定，保留含有 MYB 結(jié)構(gòu)域的序列。
使用 MEGA11 構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)（Tamura et al.，2021），通過(guò)最大似然法和基于 JTT 矩陣的模型來(lái)推斷進(jìn)化歷史。啟發(fā)式搜索的初始樹(shù)是通過(guò)將 Neighbor-Join 和 BioNJ 算法應(yīng)用于使用 JTT 模型估計(jì)的成對(duì)距離矩陣，涉及 277 個(gè)氨基酸序列，在最終的數(shù)據(jù)集中共有 2 838 個(gè)位置。
通過(guò) Expasy（Wilkins et al.，1999）對(duì)獼猴桃 MYB 家族序列進(jìn)行等電點(diǎn)（pI）和分子質(zhì)量（Mw）預(yù)測(cè)。使用 TBtools（Chen et al.，2020）的 Batch Smart（Letunic et al.，2020）進(jìn)行保守結(jié)構(gòu)域分析。
使用 MEME 進(jìn)行 Motif 分析。
提取獼猴桃 MYB 轉(zhuǎn)錄因子家族成員的注釋信息，使用 TBtools 繪制基因結(jié)構(gòu)圖?；蛏嫌?2 000 bp序列作為啟動(dòng)子區(qū)域，使用 PlantCARE（Lescot et al.，2002）進(jìn)行順式元件預(yù)測(cè)。使用 MCScan（Wang et al.，2012）進(jìn)行分析，BLAST 提取前 5 個(gè)結(jié)果值。將包括 MYB 家族成員的區(qū)塊高亮標(biāo)注。外圈設(shè)置染色體基因密度，標(biāo)注 MYB 基因在染色體上的定位。
使用 CodonW v1.4.4 和 EMBOSS 在線系統(tǒng)中 CUSP 分析密碼子組成（Gupta et al.，2000）并進(jìn)行密碼子偏好使用分析。ENC-plot 曲線公式（Novembre，2002）為 ENC = 2 + GC3 + 29/[GC32 +（1–GC3）2]；在 PR2-plot 中，計(jì)算基因 A3/（A3 + T3）和 G3/（G3 + C3）值，表示基因堿基的偏倚程度（Sueoka，2001）。
▲獼猴桃苗
1.2 MYB 基因表達(dá)分析
試材為山東泰安市泰東試驗(yàn)基地正常生長(zhǎng)的 4 個(gè)品種獼猴桃‘泰山 1 號(hào)’‘臍紅’‘徐香’‘龍成 2 號(hào)’，樹(shù)齡 4 年。其中‘泰山 1 號(hào)’和‘臍紅’為中華獼猴桃，抗寒能力較好；‘徐香’為美味獼猴桃，抗寒能力弱；而‘龍成 2 號(hào)’為軟棗獼猴桃，抗寒力較強(qiáng)。于 2020 年 11 月至 2021 年 4月越冬期至休眠解除期每月采集當(dāng)年生 0.5 cm 粗頂端枝條，液氮速凍提取總 RNA 并進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。對(duì)轉(zhuǎn)錄組表達(dá)矩陣中 MYB 轉(zhuǎn)錄因子家族進(jìn)行了表達(dá)量分析。
對(duì)軟棗獼猴桃‘龍成 2 號(hào)’盆栽苗進(jìn)行低溫脅迫，分析其 MYB 基因的表達(dá)。將盆栽苗在全光照培養(yǎng)箱（寧波賽福 ZGX-260）中 25 ℃培養(yǎng) 2 個(gè)月，然后移入全光照低溫培養(yǎng)箱進(jìn)行 4 ℃低溫處理。設(shè)置 3 個(gè)重復(fù)。分別于低溫處理 0、12、24 h 時(shí)取葉片提取總 RNA。引物見(jiàn)表 1，使用型號(hào)為ABI 7500Fast 的實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀進(jìn)行表達(dá)分析。表達(dá)量以 2-??CT計(jì)算。
2 結(jié)果與分析
2.1 獼猴桃 MYB 家族基因鑒定及分類(lèi)
使用隱馬爾可夫模型（HMM）和 BLAST 識(shí)別來(lái)自中華獼猴桃‘紅陽(yáng)’（Actinidia chinensis‘Hongyang’）v3 基因組的 MYB 家族成員，對(duì)上述篩選到的序列進(jìn)行了保守結(jié)構(gòu)域鑒定，保留最少包含 1 個(gè) MYB 保守結(jié)構(gòu)域的序列，最終共鑒定到 277 個(gè)獼猴桃的 MYB 轉(zhuǎn)錄因子家族成員。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)（圖 1）的分支，將其分為 12 個(gè)亞家族，其中大部分序列為 R2R3-MYB。S12 亞家族中包括部分 R1R2R3-MYB；S9 中包括部分 MYB 相關(guān)蛋白；僅鑒定到 1 條 4R-MYB（AcMYB260），位于 S11 亞家族中。
▲紅心獼猴桃果園
2.2 獼猴桃 MYB 家族蛋白質(zhì)理化性質(zhì)
使用 Expasy 對(duì)獼猴桃 MYB 家族所有蛋白質(zhì)序列進(jìn)行等電點(diǎn)和分子質(zhì)量預(yù)測(cè)（圖 2）。S1 ~ S3亞家族的等電點(diǎn)和分子質(zhì)量較為一致，等電點(diǎn)主要在 5 ~ 10 之間，其中 S2 的等電點(diǎn)分布更為分散；蛋白分子質(zhì)量主要集中在 30 000 D 左右。S4 和 S5 亞家族等電點(diǎn)最高，其中 S4 跨度高達(dá) 5.66，原因可能是 S4 中的蛋白多數(shù)等電點(diǎn)較低，但其中 R2R3-MYB 等電點(diǎn)偏高，造成兩極分化；S4 中的蛋白質(zhì)分子質(zhì)量是 12 個(gè)亞家族中最低的。S9、S10 和 S11 相似度較高，但 S9 亞家族的等電點(diǎn)偏堿性。S12 數(shù)據(jù)明顯區(qū)別于其他亞家族，其蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)部分偏中性，部分偏堿性，分子質(zhì)量較大，存在 1 條分子質(zhì)量 100 000 D 以上的蛋白序列。
2.3 獼猴桃 MYB 家族基因結(jié)構(gòu)和保守結(jié)構(gòu)域
獼猴桃 MYB 轉(zhuǎn)錄因子的基因結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單（圖 3），主要包含 3 個(gè)外顯子，如 S1 ~ S7 亞家族序列具有 3 個(gè)外顯子，而 5′端的外顯子長(zhǎng)度明顯長(zhǎng)于其他外顯子，該亞家族在進(jìn)化上的位置相對(duì)靠后，具備相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)含子—外顯子結(jié)構(gòu)。而處于進(jìn)化初期的 S11、S12 亞家族中均出現(xiàn)了外顯子數(shù)多且數(shù)量不穩(wěn)定的情況，多外顯子的情況可能與其新功能的形成相關(guān)。此外，在 S10、S9 和 S8中還出現(xiàn)了較為明顯的 UTR 結(jié)構(gòu)，這在進(jìn)化早期的 S11、S12 和后期的 S1、S3 中并不明顯，造成此現(xiàn)象的原因可能是進(jìn)化因素或 UTR 注釋不夠詳盡。
▲獼猴桃花粉廠家
在保守結(jié)構(gòu)域和 motif 結(jié)構(gòu)分析中可以看出，S1 ~ S3 亞家族是典型的 R2R3-MYB，具有 2 個(gè)MYB-DNA-binding 結(jié)構(gòu)域，包含 motif 1 ~ motif 6 的結(jié)構(gòu)。在 S4 亞家族中出現(xiàn)了 MYB 相關(guān)蛋白，僅包含 1 個(gè) MYB-binding 結(jié)構(gòu)域，對(duì)應(yīng) motif 2 的結(jié)構(gòu)，在相鄰的 S5 和 S6 中同樣出現(xiàn)部分 MYB相關(guān)蛋白的序列，僅包含 1 個(gè) MYB-inding 結(jié)構(gòu)域，且靠近 N 末端。但在 S8 中出現(xiàn)的 AcMYB11顯示其 MYB-binding 更靠近 C 端，在 S9 中 MYB-binding 結(jié)構(gòu)位于序列的中間位置，明顯區(qū)分于其他分類(lèi)，并且 S9 都屬于 MYB 相關(guān)蛋白。S10 中同樣包含 MYB-R2R3 和 MYB 相關(guān)蛋白，但其 R2R3序列中的 2 個(gè) MYB-binding 具有較長(zhǎng)間隔序列。S11 與 S12 的 motif 結(jié)構(gòu)和序列結(jié)構(gòu)都較為相似，但 S11 中 AcMYB260 具有 4 個(gè) MYB-binding 結(jié)構(gòu)域，屬于 4R-MYB。在全部 12 個(gè)亞家族中，S8、S9 和 S10 有較為獨(dú)特的 motif 結(jié)構(gòu)，說(shuō)明其與其他亞家族差異性較大，可能對(duì)應(yīng)其功能的特異性。
▲獼猴桃采收
2.4 獼猴桃 MYB 家族基因啟動(dòng)子順式作用元件
MYB 轉(zhuǎn)錄因子的啟動(dòng)子分析中發(fā)現(xiàn)了較多的植物激素響應(yīng)元件，在 S8 ~ S12 亞家族中，除了水楊酸、赤霉素和茉莉酸甲酯等植物激素相關(guān)響應(yīng)元件較多以外，還有分生組織相關(guān)的響應(yīng)元件。晝夜節(jié)律元件在 S8 ~ S12 中有少量出現(xiàn)（僅 4 次），但在進(jìn)化后期出現(xiàn)較多；另外損傷響應(yīng)元件在S8 ~ S12 中沒(méi)有出現(xiàn)，說(shuō)明該元件是 MYB 進(jìn)化后期逐漸出現(xiàn)的調(diào)控元件，對(duì)于該家族的新功能化具有重要意義。
2.5 獼猴桃 MYB 家族基因定位和共線性
MYB 家族成員在各染色體上均有分布，定位于染色體 Chr3 和 Chr9 的基因最多（15 個(gè)），最少的為 Chr10 和 Chr27，僅有 4 個(gè)，有 15 條序列分布在尚未組裝到染色體上的長(zhǎng)片段上。共線性分析發(fā)現(xiàn)，48 個(gè) MYB 家族基因可能產(chǎn)生于轉(zhuǎn)座，如“復(fù)制性轉(zhuǎn)座”“非復(fù)制性轉(zhuǎn)座”或“保守性轉(zhuǎn)座”，4 個(gè)基因可能產(chǎn)生于小規(guī)模的轉(zhuǎn)座，或產(chǎn)生于串聯(lián)復(fù)制和插入其他一些基因，3 個(gè)產(chǎn)生于串聯(lián)重復(fù)事件，其余的 222 條序列產(chǎn)生于全基因組復(fù)制或片段復(fù)制。Chr3 和 Chr22 之間的 MYB 家族共線性基因?qū)ψ疃?。在各亞家族?S12 是發(fā)生共線性最多的，而相鄰的 S11 最少，僅有 61.29%的序列發(fā)生了復(fù)制。
▲紅心獼猴桃圖片
2.6 獼猴桃 MYB 家族密碼子偏好性
計(jì)算 MYB 家族同義密碼子相對(duì)使用頻率（圖 4），發(fā)現(xiàn) MYB 家族有 3 個(gè)高頻密碼子，分別是UUG（編碼 Leu）、AGA 和 AGG（均編碼 Arg），編碼同一氨基酸的密碼子使用頻率差異高達(dá) 4.35倍。各亞家族密碼子使用也有差異，高頻密碼子數(shù)量最多的為 S1（7 個(gè)）和 S8（7 個(gè)），最少的為S9（僅 2 個(gè)），密碼子 UUG 和 AGA 在除 S9 以外的亞家族中都有較強(qiáng)的偏好性，S9 的密碼子更傾向于平均使用。
ENC-plot 分析（圖 5）顯示，277 個(gè) MYB 家族成員主要分布于理論曲線左下方，有效密碼子數(shù)（effective number of codon，ENC）隨密碼子第 3 位堿基為 GC 含量的增加而增大，少數(shù)分布在右側(cè)（S4、S5、S9、S10、S11），表明獼猴桃 MYB 家族存在密碼子偏好且受自然選擇壓力等因素影響；而分布于 ENC 曲線上的基因趨向于使用隨機(jī)密碼子，密碼子偏性主要由基因突變?cè)斐伞?/p>
▲redkiwifruit獼猴桃▲
密碼子 R2-plot 偏倚分析（圖 6）顯示，獼猴桃 MYB 成員主要聚集在中部偏下，各亞家族 A3/（A3 + T3）均值介于 0.44 ~ 0.49，G3/（G3 + C3）介于 0.45 ~ 0.56，說(shuō)明密碼子第 3 位堿基為 T 的頻率大于A，而G/C 則趨向于平均使用。MYB 家族平均GC 含量為0.462，GC3 為0.439，T3（0.371）> A3（0.333）> G3（0.292）> C3（0.277），表明該基因家族整體偏好 A/T 密碼子，第 3 位堿基的 A/T偏好性更強(qiáng)。
▲sungold g3 kiwifruit vine
2.7 獼猴桃 4 個(gè)品種 MYB 家族在越冬期—休眠解除期表達(dá)模式
使用本課題組之前對(duì)‘泰山 1 號(hào)’‘臍紅’‘徐香’‘龍成 2 號(hào)’越冬期—休眠解除期進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的 MYB 家族成員表達(dá)數(shù)據(jù)作熱圖（圖 7）。其中有 7 個(gè)基因（AcMYB105、AcMYB200、AcMYB50、AcMYB65、AcMYB30、AcMYB40 和 AcMYB83）在 1 月和 2 月具有較高的表達(dá)量（圖 7，A），推測(cè)其與植株的脫休眠恢復(fù)生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)。另外有 49 條序列在 3 月和 4 月具有較高的表達(dá)量，推測(cè)其與休眠結(jié)束后的葉芽和花芽的誘導(dǎo)生長(zhǎng)相關(guān)（圖 7，B）。有 15 個(gè)基因在 11 月到翌年 2 月間的表達(dá)量整體高于其后的 3 個(gè)月（圖 7，C），可能與維持植物體的休眠或者應(yīng)對(duì)外界低溫環(huán)境相關(guān)。
▲kiwifruit▲
2.8 獼猴桃 MYB 成員在低溫脅迫下的表達(dá)模式
通過(guò)對(duì) MYB 家族成員順式作用元件（低溫響應(yīng)元件、防御和應(yīng)激反應(yīng)元件）分析以及越冬時(shí)期表達(dá)模式分析，篩選出 8 個(gè)可能參與低溫響應(yīng)的基因在低溫脅迫下的軟棗獼猴桃‘龍成 2 號(hào)’中進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證。結(jié)果（圖 8）表明，8 個(gè)基因均對(duì)低溫脅迫有響應(yīng)，其中 AcMYB200、AcMYB61、AcMYB63、AcMYB235 的表達(dá)隨低溫脅迫時(shí)間延長(zhǎng)呈逐漸上升趨勢(shì)，AcMYB123 在低溫處理 12 h 后其表達(dá)進(jìn)入平臺(tái)期，而 AcMYB56、AcMYB71 和 AcMYB210 表達(dá)量在低溫脅迫 12 h 到達(dá)頂峰，隨后下降。說(shuō)明此類(lèi)基因受低溫脅迫后響應(yīng)較為迅速。
▲紅心獼猴桃果袋
3 討論
鑒定到的獼猴桃 MYB 家族 227 個(gè)基因可為 S1 ~ S12 亞家族，各亞家族間理化性質(zhì)存在差別，較為特殊的 S11 和 S12 分子質(zhì)量相對(duì)更大，等電點(diǎn)分布較分散。鑒定到 R1R2R3-MYB 屬于 S12，4R-MYB 屬于 S11，序列結(jié)構(gòu)多樣化。值得注意的是，S11 和 S12 亞家族的 Motif 結(jié)構(gòu)與 S1、S2 和S3 相似度較高，而與 S8、S9 和 S10 差別較大，猜測(cè) S8、S9 和 S10 具有相同的起源。S8 和 S9 亞家族大多為 MYB 相關(guān)蛋白類(lèi)。對(duì)基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)多數(shù)基因具有 3 個(gè)外顯子，但在進(jìn)化較早的 S11 和 S12 亞家族中多數(shù)序列不是，且 S12 外顯子結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。在 S8、S9 和 S10 中具有較為規(guī)律的外顯子結(jié)構(gòu)，而在 S1 ~ S7 中，序列趨向于兩短一長(zhǎng)的外顯子結(jié)構(gòu)?；驈?fù)制分析發(fā)現(xiàn)，基因復(fù)制和轉(zhuǎn)座事件是導(dǎo)致基因家族成員數(shù)量增多和真核生物基因組復(fù)雜性的主要因素（Hughes，1994）。MYB 家族大多數(shù)基因是全基因組復(fù)制或者片段復(fù)制生成，在 S8、S10 和 S11 亞家族中出現(xiàn)Mao Kexin，An Miao，Wang Hairong，Wang Shijin，Lü Wei，Guo Yingtian，Li Jian，Li Guotian. Identification and Low temperature expression analysis of MYB transcription factor family in kiwifruit. 546 Acta Horticulturae Sinica，2023，50 (3)：534–548.了較多轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的基因，在 S2 和 S11 中出現(xiàn)了串聯(lián)復(fù)制產(chǎn)生的基因。
▲獼猴桃采收
獼猴桃 MYB 家族中共發(fā)現(xiàn) 3 個(gè)高頻密碼子，分別是 UUG、AGA 和 AGG，其中 S9 亞家族密碼子偏性較弱。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，獼猴桃 MYB 基因整體偏好 A/T 密碼子，并且 T3（0.371）> A3（0.333）> G3（0.292）> C3（0.277），第 3 位堿基有很強(qiáng)的 A/T 偏好性。有研究證實(shí)，基因轉(zhuǎn)錄水平與密碼子偏好呈正相關(guān)性（Wang & Roossinck，2006），基因中高頻密碼子的種類(lèi)與數(shù)量與基因表達(dá)強(qiáng)度也有密不可分的聯(lián)系（Zhang et al.，2019）。對(duì)外源基因進(jìn)行密碼子優(yōu)化后，基因表達(dá)水平能提高 4.0 ~ 5.7倍（Yan et al.，2016），同樣，密碼子偏好性優(yōu)化能使 mRNA 翻譯速率提升，對(duì)肽鏈合成具有促進(jìn)作用（侯倩倩，2019）。因此，研究獼猴桃 MYB 家族密碼子偏好性能為今后 MYB 基因的異源改造提供研究思路。
研究表明，MYB 在干旱、鹽和冷脅迫等非生物壓力方面發(fā)揮作用（Wang et al.，2021），同時(shí)參與初級(jí)、次級(jí)代謝，發(fā)育等生物進(jìn)程（Chen et al.，2006b），例如花青素的生物合成（Liu et al.，2015；Cao et al.，2020；Yan et al.，2021）等。還有研究證明 MYB 轉(zhuǎn)錄因子在植物應(yīng)激反應(yīng)，尤其是應(yīng)對(duì)非生物脅迫中具有關(guān)鍵性作用（Baldoni et al.，2015；Roy，2016；Li et al.，2019）。隨著植物全基因組測(cè)序的陸續(xù)完成，基因家族的研究逐漸開(kāi)展，許多物種 MYB 家族基因已有所研究和鑒定（Dubos et al.，2010）。本研究中，篩選出了 8 個(gè)可能參與低溫脅迫響應(yīng)的 MYB 基因（AcMYB200、AcMYB61、AcMYB63、AcMYB56、AcMYB71、AcMYB123、AcMYB210 和 AcMYB235），對(duì)軟棗獼猴桃進(jìn)行 4 ℃低溫脅迫處理，并經(jīng) qRT-PCR 表達(dá)分析證實(shí)了這一猜測(cè)，為獼猴桃低溫抗性研究提供了基因參考，MYB 基因家族的分析有助于為北方獼猴桃抗寒性分子育種奠定分子基礎(chǔ)。
▲redkiwifruit獼猴桃
Abstract：In this paper，277 MYB family genes were identified through the genome of Actinidia chinensis‘Hongyang’. The MYBs were classified into 12 subclasses（S1–S12），most of the sequences belong to R2R3-MYB，followed by MYB-related proteins，and only one 4R-MYB identified. S11 and S12 were at an earlier evolutionary position with more diverse response structures，never the less S1 and S2 were at a later evolutionary position. The cis-acting element analysis showed that the main related phytohormones elements of this family are salicylic acid，gibberellin，and methyl jasmonate，further，there are elements partly involved in the regulation of circadian rhythm，low temperature，and cell cycle，etc.
Codon preference analysis showed that the kiwifruit MYB family had three high-frequency codons （UUG，AGA and AGG）. The codon preference of the gene was A/T，and the third base? preference wasstronger. Through the cis-acting elements and transcriptional data of four varieties kiwifruit in winter，nine MYB genes which possible response to cold stress . It was confirmed that these genes were involved in the response to low temperature by detecting and verifying in Actinidia arguta‘Longcheng 2’. Keywords：kiwifruit；MYB family；codon usage bias；low temperature stress；expression
（獼猴桃花粉怎么人工授粉）
評(píng)論