甜瓜TCP 基因家族全基因组的鉴定与表达分析

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.09.014

河南农业科学 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (9): 127-140.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.09.014

甜瓜TCP 基因家族全基因组的鉴定与表达分析

李海伦^1,2，高宁宁¹，郭姚淼²，孙东玲²，王月玲²，谢夔熙²，李鹏飞²，段世享²，赵卫星¹，杨森²

（1.河南省农业科学院园艺研究所，河南郑州 450002；2.河南农业大学园艺学院，河南郑州 450002）

收稿日期:2024-10-18 接受日期:2024-12-09 出版日期:2025-09-15 发布日期:2025-09-16
通讯作者: 赵卫星（1978-），男，河南驻马店人，副研究员，博士，主要从事西瓜甜瓜遗传育种与栽培生理生态研究。 E-mail：wxzhao2008@163.com 杨森（1989-），男，山东德州人，副教授，博士，主要从事蔬菜遗传育种研究。E-mail：senyang1989@hanau.edu.cn
作者简介:李海伦（1990-），女，河南信阳人，助理研究员，硕士，主要从事园艺作物生物技术研究。E-mail：704522973@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（32172574）；河南省高校科技创新人才支持计划项目（23HASTIT034）；河南省优秀青年科学基金项目（222300420050）；河南省科技攻关项目（212102110397）；国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-25）；河南省西甜瓜产业技术体系建设项目（HARS-22-10-G1）

Genome‑wide Identification and Expression Analysis of TCP Transcription Factor Family in Melon

LI Hailun^1,2，GAO Ningning¹，GUO Yaomiao²，SUN Dongling²，WANG Yueling²，XIE Kuixi²，LI Pengfei²，DUAN Shixiang²，ZHAO Weixing¹，YANG Sen²

（1.Horticulture Institute，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450002，China；2.College of Horticulture，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China）

Received:2024-10-18 Accepted:2024-12-09 Published:2025-09-15 Online:2025-09-16

摘要/Abstract

摘要： TCP基因家族是植物体内特有的、与植物生长发育的不同阶段密切相关的一类转录因子，在甜瓜中的研究鲜见报道。利用生物信息学方法对甜瓜TCP基因家族成员进行鉴定，并对其理化性质、亚细胞定位、系统进化、染色体定位、基因结构、保守基序、顺式元件、miRNA及基因表达模式进行分析。结果表明，鉴定出29个含有TCP结构域的TCP基因家族成员，不均等地分布在9条染色体上。甜瓜TCP转录因子家族蛋白的氨基酸数在61~600 aa，分子质量在7 115.16~65 469.20 u，理论等电点在5.62~10.06。亚细胞定位预测分析表明，28个TCP蛋白定位在细胞核。根据系统发育分析可将家族成员划分为Class Ⅰ和Class Ⅱ 2个亚家族，进一步细分为PCF、CYC/TB1、CIN 3个亚组。CmTCP基因结构都比较简单，均含有1或2个外显子，极少数基因含有内含子，29个基因都含有Motif 1，不同亚组成员含有的Motif存在差异。顺式元件预测分析显示，甜瓜TCP基因家族启动子序列以光响应、激素响应、生长发育调控等相关元件为主。miRNA预测分析得出25个miRNA与13个CmTCP基因相互作用。甜瓜基因组数据库RNASeq分析显示，26个CmTCP基因在甜瓜组织中既有明确的组织分工表达，又有特定的组织部位表达；qRT-PCR结果表明，CmTCP-CYC/TB1基因成员在甜瓜不同组织中的相对表达量差异显著。

关键词: 甜瓜, TCP基因家族, 生物信息学分析, 全基因组鉴定, 表达分析

Abstract: TCP gene family is a class of transcription factors unique to plants and closely related to different stages of plant growth and development. There are few reports on the TCP gene family in melon.In this study，the members of the TCP gene family in melon were identified through bioinformatics methods，and their physicochemical properties，subcellular localization，phylogenetic evolution，chromosomal location，gene structure，conserved motifs，cis‑elements，miRNAs and gene expression patterns were analyzed.The results revealed that a total of 29 members were identified within the TCP gene family.All these members contained the TCP domain and were unevenly distributed across nine chromosomes.The amino acid numbers of melon TCP transcription factor family proteins ranged from 61 to 600 aa，the molecular weights ranged from 7 115.16 to 65 469.20 u，and the theoretical isoelectric points ranged from 5.62 to 10.06.Subcellular localization prediction analysis revealed that 28 TCP proteins were localized within the nucleus.According to the phylogenetic analysis，the family members could be divided into two subfamilies，Class Ⅰ and Class Ⅱ ，and further subdivided into three subgroups：PCF，CYC/TB1 and CIN.The gene structures of CmTCPs were relatively simple，all members containing 1 or 2 exons，and only a few genes contained introns.All the 29 genes contained motif 1，and the Motifs contained by different subgroups were different.The cis‑element prediction analysis showed that the promoter sequences of the melon TCP gene family were mainly composed of light response，hormone response，growth and development‑related elements.The miRNA prediction analysis obtained 25 miRNAs interacting with 13 CmTCP genes.The analysis of RNA‑Seq data of melon genome database showed that 26 CmTCP genes had both distinct tissue‑specific expression and specific expression in certain tissue parts in melon tissues.The results of qRT‑PCR indicated that the relative expression levels of CmTCP‑CYC/TB1 gene family members in different tissues of melon were significantly different.

Key words: Melon, TCP gene family, Bioinformatics analysis, Genome?wide identification, Gene expression analysis

中图分类号:

S651

李海伦, 高宁宁, 郭姚淼, 孙东玲, 王月玲, 谢夔熙, 李鹏飞, 段世享, 赵卫星, 杨森. 甜瓜TCP 基因家族全基因组的鉴定与表达分析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(9): 127-140.

LI Hailun, GAO Ningning, GUO Yaomiao, SUN Dongling, WANG Yueling, XIE Kuixi, LI Pengfei, DUAN Shixiang, ZHAO Weixing, YANG Sen. Genome‑wide Identification and Expression Analysis of TCP Transcription Factor Family in Melon[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2025, 54(9): 127-140.

[1]	宋军燕, 张源珊, 申晓辉, 赵莹, 陈冠群. 舞春花ChXES1和ChXES2基因克隆、表达分析及亚细胞定位[J]. 河南农业科学, 2025, 54(8): 122-132.
[2]	王清海, 贾燕华, 张瑜, 黄珍富. 家蚕和中国野桑蚕性信息素分泌腺OBP和CSP基因的鉴定及表达分析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(7): 153-161.
[3]	李志强, 祝芳, 王书利, 丁金阔, 歹雅雯, 郑好, 王承与, 李天乐. 布鲁氏菌BspL蛋白对巨噬细胞炎症因子表达的影响及生物信息学分析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(6): 144-151.
[4]	盘菊秀, 沈琦, 王晓婷, 康琪, 勿吉斯古冷1, 何伟忠, 王成. 新疆2 个典型甜瓜产区土壤重金属污染水平及来源解析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(2): 88-98.
[5]	崔小月, 尚泓泉, 吕中伟, 娄玉穗, 张柯, 樊红杰, 吴文莹, 张晓锋. 欧洲葡萄NF-YB3 基因克隆与表达分析[J]. 河南农业科学, 2024, 53(4): 111-118.
[6]	王清海, 贾燕华, 罗嫣然, 王安虎. 苦荞PAL 基因家族鉴定及表达分析[J]. 河南农业科学, 2024, 53(11): 63-73.
[7]	高文, 闫庚洋, 左俊凯, 许乐, 侯蕊利, 景其昌, 任昊. 蜀葵ArbHLH148 基因克隆与表达分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 133-140.
[8]	崔小月, 尚泓泉, 吕中伟, 娄玉穗, 张柯. 欧洲葡萄VvCAX 基因家族的鉴定与表达分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(11): 113-123.
[9]	谢羽恬, 张新业, 苏彦苹, 吴双, 张泽银, 褚卓栋, 冯雪, 孙艳香. 猕猴桃多胺氧化酶基因家族的鉴定及表达分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 109-119.
[10]	杨翠凤, 滕峥, 韦春, 刘正鲁. 百香果苯丙氨酸解氨酶基因PePAL克隆及表达分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 100-108.
[11]	鲁丹丹, 谭政委, 杨红旗, 李磊, 余永亮, 许兰杰, 杨青, 梁慧珍. 红花查尔酮合成酶基因的克隆、结构及表达分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(9): 56-67.
[12]	康利允, 李晓慧, 高宁宁, 梁慎, 李海伦, 王慧颖, 常高正, 徐小利, 赵卫星. 低钾条件下不同基因型甜瓜产量、品质及钾素吸收利用差异分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(8): 99-106.
[13]	刘成功, 李壑, 韩子超, 苏婷婷, 张月洋, 张尧, 李忠晴, 王爱英, 祝建波. 甜瓜SnRK2 基因家族的鉴定与特征分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(5): 108-116.
[14]	邵顺成, 康晓龙, 闫背背, 张天闻, 梁鹏, 邹诗凡, 孟科, 荣轩, 强浩, 冯登侦, 李新海. 5 个绵羊群体GDF9 基因多态性与产羔数的关联分析[J]. 河南农业科学, 2021, 50(7): 161-167.
[15]	孟亚轩, 孙颖琦, 赵心月, 王凤霞, 瓮巧云, 刘颖慧. 主要禾本科作物ASR 基因家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 河南农业科学, 2021, 50(12): 10-22.

甜瓜TCP 基因家族全基因组的鉴定与表达分析

Genome‑wide Identification and Expression Analysis of TCP Transcription Factor Family in Melon

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics