农业生物技术学报

作者：刘洪闯, 欧阳文东, 薛建平, 兰蔚

单位：淮北师范大学 生命科学学院/安徽省特色资源植物高效利用工程实验室,淮北 235000

关键词：青梗菜,BrcHDM基因家族,生物信息学分析,高温胁迫,

基金：淮北师范大学博士科研启动经费(03106238); 安徽省教育厅高校自然科学研究项目(2023AH050321)

青梗菜(Brassica rapa ssp. chinensis),又称小棠菜,是上海小白菜的一种,具有耐热、耐寒、抗虫和栽培方法简单等特点。组蛋白去甲基化酶(histone demethylase, HDM)是表观遗传因子之一,其通过调节组蛋白甲基化修饰水平参与调控基因的转录表达。本研究基于青梗菜基因组数据,通过同源比对,共鉴定获得了33个BrcHDM基因成员,包括4个青梗菜赖氨酸特异性去甲基化酶1 (B. rapa ssp. chinensis lysine-specific demethylase 1, BrcLSD1)基因和29个青梗菜含JmjC结构域的组蛋白去甲基化酶(B. rapa ssp. chinensis JmjC domain-containing histone demethylases, BrcJHDM)基因,并对BrcHDM家族成员的染色体定位、系统进化树、保守结构域和基因结构以及启动子顺式作用元件等进行了分析;系统进化树和染色体定位分析显示,青梗菜BrcHDM蛋白分为LSD1亚家族和JHDM亚家族,且不均匀地分布于10条染色体上;保守结构域分析显示,BrcHDM蛋白分别含有PLN02529、PLN03000、PLN02976和PLN02328结构域;基因结构分析显示,BrcHDM家族基因有1~25个外显子,其中LSD1亚家族成员的外显子数量为1~8个,JHDM亚家族成员的外显子数量为2~25个;启动子顺式作用原件分析显示,BrcHDM基因启动子中的胁迫相关的顺式作用元件数量普遍多于激素和生长发育类。同时,高温胁迫转录组数据分析表明,BrcJMJ1/13/26等是青梗菜响应高温的主要BrcHDM家族成员,且BrcJMJ26可能是抗高温型'PC-fu'和敏感型'JP20'品系之间形成耐热性差异的主要BrcHDM家族成员。亚细胞定位分析显示,BrcJMJ13定位于细胞核中。qRT-PCR结果表明,BrcJMJ1/13/26随着高温处理时间的延长,表达量呈现上升的趋势。本研究为培育耐高温青梗菜提供了重要的候选BrcHDM基因资源。

来源：2025年第8期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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