基于柑橘轉錄組，分析HSP90s在高溫脅迫下是如何響應的？
前言：近年來極端高溫天氣頻發，造成柑橘産量和品質大幅度下降，柑橘生産造成了嚴重負面影響。
如何提高柑橘對極端高溫的耐受性，利用抗逆基因開展分子定向育種，是獲得柑橘耐高溫種質是一個有效途徑，其前提和關鍵是在柑橘中發掘和鑒定重要的抗逆基因并解析高溫脅迫應答的調控網絡。
HSP90參與植物高溫脅迫的應答，是作物耐熱遺傳改良的重要候選基因。
本研究從柑橘基因組中挖掘了6個HSP90基因家族成員。
柑橘HSP90家族成員的氨基酸數目差異較大，長度在345~822之間，其中HSP90-3、HSP90-4和HSP90-6的氨基酸數目分别345、353和382，顯著低于其他3個。
基因結構和保守基序分析，也發現HSP90-3、HSP90-4和HSP90-6的内含子和保守基序數目低于其他3基因，這可能是某些進化事件導緻基因不完整或者丢失内含子。
進化分析發現多數柑橘HSP90s與番茄的HSP90s聚在一起，相似的氨基酸序列通常須有相似的生物學功能，柑橘HSP90s可能具番茄HSP90s有相似的高溫脅迫應答功能。
HSP90基因參與植物生長發育調控和逆境脅迫響應等多種生物學過程，例如在小麥中的研究發現超表達HSP90.2能夠增強轉基因植株的CO2同化能力、籽粒重量和總産量。
利用已經公布的柑橘轉錄組資料，分析了HSP90在柑橘不同組織中的表達特征，發現HSP90在柑橘的葉片、根、果實和愈傷組織中都有表達，表明HSP90參與柑橘的生長和果實發育過程。
HSP90基因的表達量受到高溫脅迫的誘導，其編碼的熱激蛋白作為分子伴侶能夠修複變形的蛋白質，進而緩解高溫對植物造成的傷害。
在楊樹中有4個HSP90受到高溫脅迫的誘導，在番茄中有7個HSP90受到高溫脅迫額誘導，在辣椒中有7個HSP90受到高溫脅迫的誘導，在蘋果中有4個HSP90受到高溫脅迫的誘導。
超表達GmHsp90A2和DCHSP90-6能夠增強轉基因拟南芥的耐熱性，辣椒中的研究還發現HSP90的高表達可能是R597品種耐熱的主要原因。
在研究中HSP90-1、HSP90-3、HSP90-4和HSP90-5在雞尾葡萄柚中均受到高溫脅迫的誘導，且表達量顯著高于明日見雜柑，表明這4個基因可能是柑橘高溫脅迫應答的關鍵候選基因。
啟動子上的順式作用元件能夠與反式作用因子互作調控基因的表達，在植物生長和脅迫應答中起着關鍵性的調控作用。
在柑橘HSP90的啟動子上發現了大量脫落酸、生長素、赤黴素、水楊酸和茉莉酸甲酯應答元件，表明HSP90可能受到植物激素的調控。
拟南芥和高羊茅中的脫落酸能夠上調HSFA2c和HSP90的表達，增強耐熱性，蘋果、辣椒、白菜和香石竹等園藝作物中也有相似的結果，表明HSP90在不同作物中的生物學功能比較保守，都參與高溫脅迫的應答。
結論：
綜上，本研究采用生物資訊學的方法從柑橘基因組中鑒定了6個HSP90基因家族成員。
基因表達分析發現5個HSP90在雞尾葡萄柚中受到高溫脅迫的誘導，且表達量顯著高于明日見雜柑，表明HSP90-1、HSP90-3、HSP90-4和HSP90-5可能是柑橘高溫脅迫應答的關鍵候選基因。
