艾纳香MYB转录因子家族生物信息学分析

官玲亮 查英 白琳 于福来 陈振夏 陈晓鹭 谢小丽 王凯 黄梅

摘  要：MYB轉录因子是植物中庞大的转录因子家族之一，在植物体内有着广泛的生物学功能。基于艾纳香全长转录组数据库，利用DNAMAN 6.0、MEGA 5.05软件以及ProtParam、WebLogo和SOPMA在线网站分析艾纳香MYB转录因子家族蛋白的分类、理化性质、氨基酸序列高级结构、保守结构域、系统进化等。结果表明，挖掘到127个BbMYB基因，预测47条具有MYB转录因子保守结构域的蛋白序列;根据结构域可分为1R-BbMYB和R2R3-MYB 2个亚类，其中R2-BbMYB与R3-BbMYB基序中都含有3个保守的色氨酸，而R1-BbMYB基序只有2个保守的色氨酸;艾纳香MYB家族蛋白均为亲水性蛋白，热稳定性较高且富含碱性氨基酸，大部分蛋白以无规则卷曲为主，其中R2R3-BbMYB3、R2R3-BbMYB4与1R-BbMYB15蛋白是以α-螺旋为主;与拟南芥MYB转录因子家族共同构建的进化树发现，艾纳香MYB家族在进化上包括2个大类，6个亚类，通过艾纳香与拟南芥MYB蛋白序列相邻或是进化关系近可以预测艾纳香MYB基因功能，为进一步对艾纳香MYB家族基因研究及其功能鉴定提供科学依据。

关键词：艾纳香;MYB转录因子;生物信息学中图分类号：S31      文献标识码：A

Bioinformatics Analysis of MYB Transcription Factor Family inBlumea balsamifera

GUAN Lingliang¹， ZHA Ying^1，2， BAI Lin^1，2， YU Fulai^1*， CHEN Zhenxia¹， CHEN Xiaolu¹， XIE Xiaoli¹， WANG Kai¹， HUANG Mei¹

1. Tropical Crops Genetic Resources Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Hainan Provincial Engineering Research Center forBlumea balsamifera， Haikou， Hainan 571101， China; 2. College of Agricultural， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang 163319， China

Abstract： MYB is one of the largest transcription factors family and has a wide range of biological functions in plants. Based on the full-length transcriptome database ofBlumea balsamifera， DNAMAN 6.0， MEGA 5.05 software and ProtParam， WebLogo and SOPMA online sites were used to analyze and predict the types， physicochemical properties， advanced structure of amino acid sequence， conserved domain and phylogenetic evolution of MYB transcription factor inB. balsamifera， The results showed that 127BbMYBgenes were extracted， and 47 protein sequences with MYB conserved domains were predicted. According to the domain， they could be divided into 1R-BbMYB and R2R3-MYB. Meanwhile， the R2-BbMYB and R3-BbMYB motifs contained three conserved tryptophans， while R1-BbMYB contained only two. Morever， all proteins of MYB family inB. balsamiferawere hydrophilic with high thermal stability and rich in basic amino acids. And most of the proteins were irregular curls except the R2R3-BbMYB3， R2R3-BbMYB4 and 1R-BbMYB15. The MYB family ofB. balsamiferaevolved into two major categories and six subcategories by comparing with the evolutionary tree ofArabidopsis thaliana. It would provide a method for further research on the functional identification of the MYB family inB. balsamiferaby the adjacent or evolutionary relationship with the same function.

Keywords： Blumea balsamifera; MYB transcription factor; bioinformatics

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.07.004

自1987年转录因子基因首次被报道以来，参与调控植物生长发育、次生代谢以及抗逆等相关的数百种转录因子不断被分离^[1]。其中，MYB转录因子是参与植物代谢和调控的一类重要的转录因子^[2]。MYB蛋白N端具有由R基序（R1， R2和R3）组成的保守的MYB结构域，且每个R基序含约52个氨基酸，折叠形成螺旋-转角-螺旋（HTH）结构^[3]。根据结构域特征将MYB家族分为1R-MYB/MYB-related、R2R3-MYB、R1R2R3- MYB和4R-MYB 4个亚类^[4]。其中，1R-MYB/ MYB-related在维持染色体结构的完整性和调节基因转录上起重要作用^[5];而R2R3-MYB蛋白参与调节植物的生长发育^[6]以及次级代谢^[7-8]等。……