玉米TCP家族基因生物信息学鉴定与分析

王玉红等

摘 要：TCP家族是一类与植物器官三维形态发育或细胞周期调控相关的转录因子。本研究通过SeqHunter2软件，在玉米基因组范围内进行TCP家族基因的搜索和鉴定。共鉴定了7个玉米TCP家族基因，并根据进化树拓扑结构将其分为两大类：ClassⅠ和ClassⅡ。通过玉米、拟南芥和水稻TCP家族的进化分析推测，玉米发生了特有的TCP家族基因扩增事件，这些物种分化后进化出的基因可能参与了玉米特有的生命活动或与玉米特有的生物特征相关。玉米7个TCP转录因子的保守基序在组成上存在差异，但均含有TCP家族中最保守的两个基序。

关键词：生物信息学；TCP；玉米

中图分类号：Q78 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2014）04-0001-06

Bioinformatics Identification and Analysis of TCP Gene Family in Maize

Wang Yuhong1， Xu Lihua2*， Li Jun1*

（1.Bio-Tech Research Center， Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Provincial Key Laboratory

of Crop Genetic Improvement， Ecology and Physiology， Jinan 250100， China；

2.Institute of Maize， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China）

Abstract TCP family is a kind of transcription factors which contains some genes regulating the three-dimensional morphological development of plant organs and some genes regulating the cell cycle. The SeqHunter2 soft ware was used to search and identify TCP gene family in maize genome. Seven maize （Zea may） TCP family genes were identified and classed into 2 groups， ClassⅠand ClassⅡ， based on the evolutionary tree topology. Through the evolution analysis on TCP family in maize， Arabidopsis thaliana and rice， it was predicted that the species-specific expansion of TCP family maybe occured. The expansion maybe associated with maize-specific vital movement and biological characteristics. The 7 genes had differences in motif combination， but all of them contained the 2 most conserved motifs.

Key words Bioinformatics； TCP； Maize

TCP家族基因是指含有保守的TCP结构域的基因。TCP结构域的名称来源于TCP家族中最早被发现的3个基因：Teosinte Branched 1（Tb1），Cycloidea （Cyc）和PCFs的首字母[1]。在植物器官的发育过程中，正常的形态发育十分重要，大部分TCP家族基因与植物器官的三维形态发育调控相关，最常见的是调控植物的花器官发育与形态建成[2]。金鱼草（Antirrhinum majus）花背腹不对称极性的建立就是由TCP家族基因中的Cyc基因和Dichotoma（Dich）基因共同调控的。金鱼草cyc和dich突变体的花会由两侧对称变为辐射对称[3]。柳川鱼（Linaria vulgaris）的cyc突变体与金鱼草cyc突变体类似，发育出了非正常对称花[4]。另一类TCP家族基因，如水稻的PCF1和PCF2及拟南芥（Arabidopsis thaliana）的TCP转录因子家族则与细胞周期调控相关[4，5]。TCP核心结构域大约包含59个氨基酸，可形成一个非典型的Basic-Helix-Loop-Helix（BHLH）结构，部分TCP蛋白还含有一个亲水的R结构域。TCP基因家族分为2个亚类：一类与Tb1基因较为同源，一类与PCF基因同源性更高[1]。……