孙菡笛^* , 薛江芝^* , 刘亚洁 , 刘畅 , 年旭昌 , 卞哲 , 李晴 , 李路阳 , 刘玉卫^** , 巩校东^**

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《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 3 篇   
收稿日期: 2019年12月11日    接受日期: 2019年12月17日    发表日期: 2021年06月02日

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TCP (Teeosinte branched I、Cycloidea、Proliferating Cell Factors 1和2) 是一类植物特有的转录因子家族，包含一个高度保守且非典型的螺旋-环-螺旋(bHLH)结构域，在植物生长发育的不同阶段发挥着重要作用，但在玉米中该基因家族的相关研究报道较少。本研究利用生物信息的方法在玉米全基因组中鉴定TCP转录因子家族成员，并对该家族成员的理化性质、基因结构、染色体定位、进化关系、保守基序及表达模式等进行了分析。结果表明，玉米TCP转录因子家族共包含43个成员，根据系统发育分析可以将其划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族，其中，ClassⅡ亚家族又可以分为CYC-TCP和CIN-TCP两个亚类。玉米TCP转录因子家族蛋白的氨基酸残基数为44~269 aa，相对分子质量在5.20 kD~29.54 kD，等电点范围在5.04~11.55。基因染色体定位分析发现，玉米10条染色体上均含有TCP基因，且在4号染色体上最多，有8个基因。对该家族基因结构的分析表明，在玉米TCP家族中有66.8%的基因只含有一个外显子，低于拟南芥的82%，表明玉米TCP拥有更加丰富的基因结构。此外，我们在玉米TCP家族蛋白中共鉴定到20个保守基序，其中有32个TCP蛋白包含motif1，占总数的74.4%。玉米籽粒RNA-Seq数据分析表明，玉米TCP转录因子家族有26个成员在玉米籽粒中表达，ZmTCP37等基因在不同部位、不同时期均有表达，ZmTCP8等基因在特异部位、特异时期表达。本研究在玉米中鉴定了TCP基因家族基因数量、系统进化关系、保守结构域、在染色体上的定位及玉米籽粒中TCP基因表达模式，为揭示玉米TCP基因家族的功能奠定了基础。

玉米；TCP转录因子家族；基因结构；系统进化；表达模式