基于森林草莓FvTIFY基因家族鑒定，分析其在森林草莓中的表達模式有何不同？
前言：森林草莓是薔薇科草莓屬的多年生草本植物，為二倍體植物，營養價值高，在提高人體免疫力、抗衰老、預防癌症發生、促進腸胃吸收等方面具有很好的功效。
由于其基因組較小、遺傳背景簡單且基因組測序已完成，已逐漸成為研究八倍體栽培草莓和其他薔薇科作物的模式植物。
TIFY蛋白是植物特有的轉錄因子，參與植物生長發育調控，并在植物對非生物和生物脅迫的響應過程中發揮重要作用。
本研究基于森林草莓最新全基因組資料，運用生物資訊學對森林草莓FvTIFY家族進行全基因組鑒定與分析。
首先擷取TIFY保守結構域資訊，在森林草莓基因組中查找篩選含有TIFY保守結構域的候選基因，然後進行确認，确定森林草莓基因組中含有15個FvTIFY家族成員，根據與拟南芥TIFY家族蛋白序列的同源性進行命名。
分析結果表明，森林草莓FvTIFY基因編碼的核苷酸長度為372bp~1320bp，氨基酸長度為123~439aa，蛋白相對分子品質大小在13.92~46.27kD，等電點介于4.85~10，其中12個成員的等電點大于7，這表明大多數成員富含堿性氨基酸。
由于全家族成員蛋白質不穩定指數均高于40，是以FvTIFY全家族成員的蛋白質均不夠穩定，易降解
為了研究TIFY家族進化關系及對家族成員進行進一步細分，對拟南芥、番茄、蘋果的TIFY蛋白序列進行多序列比對分析後建構系統發育樹。
TIFY蛋白根據特定結構域分為TIFY、JAZ、ZIM和PPD4個亞家族，15個森林草莓FvTIFY家族成員中，TIFY亞家族包含1個成員，JAZ亞家族包含10個成員，ZIM亞家族包含3個成員，PPD亞家族包含1個成員。
森林草莓FvTIFY家族成員中未鑒定到拟南芥TIFY7、TIFY11A和TIFY11B的同源基因，由此推測這3個基因在森林草莓進化過程中出現了丢失。
為确定FvTIFY家族成員在染色體上的分布，對森林草莓的15個FvTIFY成員進行染色體定位分析，結果顯示這些成員不均勻分布在6條染色體上。
對森林草莓FvTIFY基因家族成員進行共線性分析，結果顯示，FvTIFY10A和FvTIFY10B之間存在共線性關系，且FvTIFY1和FvTIFY2A，FvTIFY5A和FvTIFY5A-like，FvTIFY3B和FvTIFY10A是串聯重複基因。
對森林草莓FvTIFY蛋白的保守結構域進行分析鑒定，FvTIFY在N端含有TIFY結構域，分布于所有家族成員基因中，C端含有Jas結構域，該結構域僅存在于JAZ和PPD亞家族成員中，CCT結構域和GATA結構域為ZIM亞家族特有。
本研究從森林草莓基因組提取獲得了FvTIFY基因編碼區上遊2000bp序列作為啟動子序列，進行順式作用元件分析，并進行可視化作圖。
結果顯示，FvTIFY基因家族的啟動子順式作用元件種類多樣。
其中FvTIFY3B啟動子含有的順式作用元件種類和數目最多，包括光響應、水楊酸響應、脫落酸響應、茉莉酸甲酯響應、生長素響應、生物鐘調控、玉米蛋白代謝調節、防禦和脅迫響應元件以及MYBHv1結合位點等9種順式作用元件。
而FvTIFY3A啟動子含有的順式作用元件種類最少，僅有光響應、茉莉酸響應、水楊酸響應和MYB結合位點4種順式作用元件。
森林草莓FvTIFY啟動子中的順式作用元件大多與激素和脅迫相關，不同基因間的順式作用元件種類和數量也都不同，這些表明森林草莓FvTIFY基因響應激素和脅迫種類的不同導緻了基因間功能的差異。
為進一步了解FvTIFY的表達模式，本研究對FvTIFY在森林草莓不同時期的果實、葉片和根中的表達模式進行分析，結果顯示FvTIFY10B在果實中表達量最高，且随果實成熟顯著上調。
此外，FvTIFY5A的表達随着果實發育與成熟上調趨勢最為顯著，FvTIFY3B在果實、葉片和根中的表達均較高，且随着果實成熟其表達顯著下調，且通過qPCR驗證了以上3個基因在果實中的表達趨勢。
結論：
結合啟動子元件分析結果，推測FvTIFY3B、FvTIFY5A和FvTIFY10B很可能參與草莓果實成熟及品質形成調控。
本研究通過對森林草莓FvTIFY家族基因進行全基因組的系統鑒定，并分析該家族在森林草莓果實、葉片和根中的表達模式，為後續研究FvTIFY家族基因的功能以及調控機制提供理論依據，同時為草莓定向分子育種和品種改良提供候選成員。
