花生中Formin同源物2（FH2）基因的基因组范围鉴定与基因表达分析

《BMC Plant Biology》：Genome-wide identification and gene expression analysis of Formin homology 2 (FH2) genes in peanut

摘要

背景

Formin同源蛋白2（FH2）家族在调节肌动蛋白细胞骨架动态以及植物对非生物胁迫的响应中起着关键作用。然而，栽培花生（Arachis hypogaea）中FH2家族的进化机制和功能特性仍不明确，尤其是在重金属和盐胁迫条件下。

结果

本研究在花生基因组中鉴定了29个AhFH2基因。系统发育分析将这些基因分为五个主要亚家族。共线性分析表明，片段重复是导致异源四倍体花生中AhFH2基因家族扩增的主要驱动力，并且这些基因经历了强烈的纯化选择以保持其核心功能。此外，对AhFH2同源基因对的定量分析显示存在显著的亚基因组特异性表达偏倚，这可能表明在多倍体进化过程中发生了功能分化和亚功能化。顺式调控元件分析发现了与激素信号传导和胁迫响应相关的多个基序。另外，qRT-PCR表达谱分析和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析表明，AhFH2基因在包括铝、镉、盐、硒和锰在内的五种非生物胁迫条件下表现出显著的组织特异性和转录差异。值得注意的是，AhFH2-6和AhFH2-25被确定为介导花生根系对重金属毒性响应的核心候选基因。

结论

本研究首次全面概述了栽培花生中FH2家族的进化情况，并强调了在胁迫条件下可能存在亚基因组特异性表达。这些发现为理解Formin介导的分子网络在作物耐逆性中的作用提供了见解，并为未来通过基因编辑改良花生提供了有前景的候选靶点。