ニンジンのNACファミリー転写因子。ゲノムおよびトランスクリプトーム解析と生物学的ストレスへの応答

NAC Family Transcription Factors in Carrot: Genomic and Transcriptomic Analysis and Responses to Abiotic Stresses.

• Jian-Nan Hao
• Ya-Hui Wang
• Ao-Qi Duan
• Jie-Xia Liu
• Kai Feng
• Ai-Sheng Xiong

抄録

ニンジンは、アブラナ科の一年草または二年草の植物です。ニンジンは重要な野菜であり、豊富な栄養素を含む新鮮なタップルートが主な食用部分である。ニンジンのライフサイクルにおいて、NACファミリー転写因子(TF)はほぼ全ての生理過程に関与している。ニンジンにおけるNAC TFsの機能については不明な点が多い。本研究では、ニンジンのNACファミリー転写因子（NAC TF）メンバー73名を同定し、トランスクリプトームデータベースとゲノムデータベースを用いて特徴付けを行った。これらのメンバーは14のサブファミリーに分類された。多重配列アラインメントを行い、DcNACタンパク質の保存ドメイン、共通モチーフ、系統樹、相互作用ネットワークを予測・解析した。その結果、ニンジンのNACタンパク質の同一群は高い類似性を有していることがわかった。また、8つの遺伝子を選択し、環境ストレス下での発現プロファイルを検出した。その結果、低温、高温、干ばつ、塩ストレスなどの環境下で発現量が有意に増加することがわかった。これらの結果は、ニンジンにおけるDcNAC転写因子の役割をさらに解析するために有用な情報を提供する可能性がある。

Carrot is an annual or biennial herbaceous plant of the Apiaceae family. Carrot is an important vegetable, and its fresh taproot, which contains rich nutrients, is the main edible part. In the life cycle of carrot, NAC family transcription factors (TFs) are involved in almost all physiological processes. The function of NAC TFs in carrot remains unclear. In this study, 73 NAC family TF members in carrot were identified and characterized using transcriptome and genome databases. These members were divided into 14 subfamilies. Multiple sequence alignment was performed, and the conserved domains, common motifs, phylogenetic tree, and interaction network of DcNAC proteins were predicted and analyzed. Results showed that the same group of NAC proteins of carrot had high similarity. Eight genes were selected to detect their expression profiles under abiotic stress treatments. The expression levels of the selected genes significantly increased under treatments with low temperature, high temperature, drought, and salt stress. Results provide potentially useful information for further analysis of the roles of DcNAC transcription factors in carrot.