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热激蛋白(Heat shock proteins,Hsps)和热激转录因子(heat shock factors,Hsfs)普遍存在于各种植物中,它们对植物生长和防御非生物胁迫起着至关重要的作用。茄子(Solanum melongema L.)是茄科茄属重要的蔬菜作物,产量和质量极易受到不良环境的影响,如高温、水涝,从而导致减产。目前,关于茄子Hsf和Hsp基因家族相关研究还未见报道,因此对其进行相关分子生物学研究,以揭示Hsf和Hsp的生物学功能具有重要意义。本研究利用生物信息学方法对Hsf和Hsp基因家族成员在茄子基因组水平上搜索鉴定,并对其分类、系统进化关系、蛋白基序、外显子-内含子结构等进行分析;并结合转录组测序全面分析了在高温胁迫(42℃6h)下茄子热敏品系05-1和耐热品系05-4中Hsf和Hsp的基因表达。通过GeNorm、Normfinder和BestKeeper 3种软件分析茄子9个候选内参基因的表达稳定性,确定了定量分析相关基因表达的最佳内参基因;利用实时荧光定量技术研究了部分茄子Hsf和Hsp基因在高温胁迫(42℃6h)下的表达情况。为明确茄子Hsf和Hsp的功能及在抗高温过程中分子机制奠定基础。本研究获得主要结果如下:1.从茄子基因组中鉴定得到24个Hsf和174个Hsp(39个sHsp,57个Hsp40,21个Hsp60,30个Hsp70,17个Hsp90和10个Hsp100)。基于生物信息学和进化分析,Hsf家族基因可划3个亚类,sHsp分为10个亚类,Hsp40分为3个亚类,Hsp60、Hsp70、Hsp90和Hsp100各分为4个亚类。2.通过对茄子、拟南芥、番茄三个物种的Hsf和Hsp基因进化树分析表明茄子Hsf和Hsp基因在进化关系上和番茄的亲缘关系更近一些,表明它们拥有一个共同的祖先。此外,在三个物种中还发现84对直系同源基因和17对旁系同源基因。3.茄子Hsf和Hsp家族基因的蛋白基序分析表明,保守基序在各家族基因之间均存在缺失,无一包含全部的基序。外显子-内含子结构分析表明,茄子Hsf和Hsp各家族基因成员所含内含子和外显子的数目也存在很大差异,内含子长度的不同可能造成茄子Hsf和Hsp基因功能的多样性。4.利用RNA-Seq技术分析了热敏品系05-1和耐热品系05-4热处理前后基因表达谱,获得差异表达基因。GO和Pathway显著性富集分析表明,茄子热胁迫响应基因主要参与代谢途径、激素信号转导和内质网蛋白加工等过程。其中内质网蛋白加工通路中发现许多热激蛋白如sHsp、Hsp40、Hsp70和Hsp90的富集。借助转录组测序全面分析了在高温胁迫(42℃6h)下茄子Hsf和Hsp基因家族成员的表达谱,结果表明,茄子Hsf和Hsp在两个品系中具有类似的表达模式,大多数Hsf和Hsp家族成员参与茄子苗期对高温的响应。5.利用实时荧光定量技术,对来源于RNA-Seq转录组数据库的茄子候选内参基因SmEF1a、SmEF2、SmCK1、Sm TRX、Sm40sRNA、Sm60sRNA、SmDAHPSI和SmUCP的表达进行分析,以SmActin为对照,发现SmEF1a在05-4和05-1品系42℃持续处理24h时叶片中的表达最为稳定,其次是SmUCP内参基因;在05-4和05-1品系42℃处理6h的不同组织(根、茎、叶)中,表达最稳定的内参基因是SmEF1a,其次是Sm60sRNA。6.利用Q-PCR技术研究了SmHsfA1b、Sm17.9B-sHsp、Sm26.4-sHsp、SmcpHsc70-2、SmHsp90-7.2基因在连续高温下的表达情况,结果表明,高温处理能快速诱导茄子SmHsfA1b、Sm17.9B-sHsp、Sm26.4-sHsp、SmcpHsc70-2和SmHsp90-7.2基因的表达,在热敏品系05-1和耐热品系05-4中表达规律类似,并且在持续热处理的大部分时期内耐热品系中的表达量更高,说明它们很可能参与高温胁迫条件下对下游基因的表达与调控。此外,它们在不同器官中表达强弱也不同,说明其参与茄子高温处理前后根、茎、叶的生长发育等过程,并且其发挥作用时还与其调控的部位有关。综合以上结果,初步确定这5个基因可能为茄子耐热相关基因。