基于森林草莓FvTIFY基因家族鉴定，分析其在森林草莓中的表达模式有何不同？
前言：森林草莓是蔷薇科草莓属的多年生草本植物，为二倍体植物，营养价值高，在提高人体免疫力、抗衰老、预防癌症发生、促进肠胃吸收等方面具有很好的功效。
由于其基因组较小、遗传背景简单且基因组测序已完成，已逐渐成为研究八倍体栽培草莓和其他蔷薇科作物的模式植物。
TIFY蛋白是植物特有的转录因子，参与植物生长发育调控，并在植物对非生物和生物胁迫的响应过程中发挥重要作用。
本研究基于森林草莓最新全基因组数据，运用生物信息学对森林草莓FvTIFY家族进行全基因组鉴定与分析。
首先获取TIFY保守结构域信息，在森林草莓基因组中查找筛选含有TIFY保守结构域的候选基因，然后进行确认，确定森林草莓基因组中含有15个FvTIFY家族成员，根据与拟南芥TIFY家族蛋白序列的同源性进行命名。
分析结果表明，森林草莓FvTIFY基因编码的核苷酸长度为372bp~1320bp，氨基酸长度为123~439aa，蛋白相对分子质量大小在13.92~46.27kD，等电点介于4.85~10，其中12个成员的等电点大于7，这表明大多数成员富含碱性氨基酸。
由于全家族成员蛋白质不稳定指数均高于40，因此FvTIFY全家族成员的蛋白质均不够稳定，易降解
为了研究TIFY家族进化关系及对家族成员进行进一步细分，对拟南芥、番茄、苹果的TIFY蛋白序列进行多序列比对分析后构建系统发育树。
TIFY蛋白根据特定结构域分为TIFY、JAZ、ZIM和PPD4个亚家族，15个森林草莓FvTIFY家族成员中，TIFY亚家族包含1个成员，JAZ亚家族包含10个成员，ZIM亚家族包含3个成员，PPD亚家族包含1个成员。
森林草莓FvTIFY家族成员中未鉴定到拟南芥TIFY7、TIFY11A和TIFY11B的同源基因，由此推测这3个基因在森林草莓进化过程中出现了丢失。
为确定FvTIFY家族成员在染色体上的分布，对森林草莓的15个FvTIFY成员进行染色体定位分析，结果显示这些成员不均匀分布在6条染色体上。
对森林草莓FvTIFY基因家族成员进行共线性分析，结果显示，FvTIFY10A和FvTIFY10B之间存在共线性关系，且FvTIFY1和FvTIFY2A，FvTIFY5A和FvTIFY5A-like，FvTIFY3B和FvTIFY10A是串联重复基因。
对森林草莓FvTIFY蛋白的保守结构域进行分析鉴定，FvTIFY在N端含有TIFY结构域，分布于所有家族成员基因中，C端含有Jas结构域，该结构域仅存在于JAZ和PPD亚家族成员中，CCT结构域和GATA结构域为ZIM亚家族特有。
本研究从森林草莓基因组提取获得了FvTIFY基因编码区上游2000bp序列作为启动子序列，进行顺式作用元件分析，并进行可视化作图。
结果显示，FvTIFY基因家族的启动子顺式作用元件种类多样。
其中FvTIFY3B启动子含有的顺式作用元件种类和数目最多，包括光响应、水杨酸响应、脱落酸响应、茉莉酸甲酯响应、生长素响应、生物钟调控、玉米蛋白代谢调节、防御和胁迫响应元件以及MYBHv1结合位点等9种顺式作用元件。
而FvTIFY3A启动子含有的顺式作用元件种类最少，仅有光响应、茉莉酸响应、水杨酸响应和MYB结合位点4种顺式作用元件。
森林草莓FvTIFY启动子中的顺式作用元件大多与激素和胁迫相关，不同基因间的顺式作用元件种类和数量也都不同，这些表明森林草莓FvTIFY基因响应激素和胁迫种类的不同导致了基因间功能的差异。
为进一步了解FvTIFY的表达模式，本研究对FvTIFY在森林草莓不同时期的果实、叶片和根中的表达模式进行分析，结果显示FvTIFY10B在果实中表达量最高，且随果实成熟显著上调。
此外，FvTIFY5A的表达随着果实发育与成熟上调趋势最为显著，FvTIFY3B在果实、叶片和根中的表达均较高，且随着果实成熟其表达显著下调，且通过qPCR验证了以上3个基因在果实中的表达趋势。
结论：
结合启动子元件分析结果，推测FvTIFY3B、FvTIFY5A和FvTIFY10B很可能参与草莓果实成熟及品质形成调控。
本研究通过对森林草莓FvTIFY家族基因进行全基因组的系统鉴定，并分析该家族在森林草莓果实、叶片和根中的表达模式，为后续研究FvTIFY家族基因的功能以及调控机制提供理论依据，同时为草莓定向分子育种和品种改良提供候选成员。
