农业生物技术学报

作者：汪涛, 嵇泽琳, 杜清洁, 李娟起, 汪虎, 王吉庆, 肖怀娟, 李猛

单位：河南农业大学 园艺学院/河南省设施蔬菜工程技术研究中心/河南省园艺植物生物学国际联合实验室, 郑州 450046

关键词：甜瓜,热激蛋白,非生物胁迫,表达分析,

基金：国家自然科学基金(32202578);中国博士后科学基金(2022M711063);河南省大宗蔬菜产业技术体系岗位专家项目(HARS-22-07-G4)

DNAJ蛋白作为热激蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)的辅伴侣分子,在植物生长发育和逆境应答中发挥重要作用。本研究利用生物信息学方法,在甜瓜(Cucumismelo)低温处理后的转录组测序数据中挖掘出10个甜瓜DNAJ候选成员,基于保守结构域分析,确定了4个候选成员,对其染色体位置、基因结构、亚细胞定位、蛋白二级、三级构型、蛋白互作网络、系统发育、启动子及在非生物胁迫下的基因表达量等进行了分析。结果表明,4个成员分布于3条染色体上,分别命名为CmDNAJ1~CmDNAJ4;氨基酸长度为161~503aa,均表现为亲水性,定位在细胞核(CmDNAJ2/3)、细胞质(CmDNAJ1/2/3/4)和内质网(CmDNAJ2)中。系统进化分析发现,甜瓜DNAJ基因家族成员与黄瓜(C.sativus)亲缘关系最近。4个DNAJ基因启动子上主要包含激素响应、光响应、非生物胁迫响应等顺式作用元件。4个基因组织特异性表达差异明显,仅CmDNAJ1和CmDNAJ2在甜瓜的雄花、雌花、根、果实和叶中均有较高的表达。CmDNAJ1、CmDNAJ2和CmDNAJ3在果实发育和成熟过程中可能起正调控作用,而CmDNAJ4可能起负调控作用。qRT-PCR结果证实CmDNAJ1~CmDNAJ4均响应低温、高盐、脱落酸和干旱诱导,其中CmDNAJ1和CmDNAJ2是响应低温胁迫的关键基因;CmDNAJ2和CmDNAJ3是响应盐胁迫、脱落酸和干旱胁迫的关键基因。本研究为深入解析甜瓜DNAJ基因在非生物胁迫中的功能提供参考。

来源：2025年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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