玉米B-box锌指蛋白基因家族鉴定、进化、表达和蛋白质相互作用

BBX（B-box）蛋白家族是锌指结构蛋白家族的一个亚家族，在植物生长发育的各个方面发挥着至关重要的作用，包括幼苗光形态建成、避荫、开花时间、生物和非生物胁迫反应等。前人已经从多种植物中鉴定出许多不同的BBX基因，但玉米中BBX基因家族的研究却很少，具体的生物学功能尚不清楚。

近期，山东省农业科学院生物安全创新团队徐晓辉课题组完成的题为“Identification, evolution, expression and protein interaction analysis of genes encoding B-box zinc-finger proteins in maize”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年2期正式发表。

该研究对玉米BBX（ZmBBX）基因进行了全基因组鉴定与综合分析，共鉴定出36个玉米BBX基因，并分别从基因进化、基因结构、保守结构域、基因复制方式、基因表达模式、蛋白互作网络等方面进行了全面研究。这些研究结果将为揭示ZmBBX家族基因的生物学功能提供新的有用信息。

该研究共鉴定出36个玉米BBX基因，进化树分析显示这些基因可分为3个进化分支，且每个进化分支中的BBX基因在保守结构域、基序和基因组结构等方面均具有相似性；基因复制分析显示玉米中BBX家族扩增主要是通过节段重复发生的；对21种不同组织器官中的ZmBBXs表达水平进行分析，结果显示ZmBBXs至少在一种组织器官中有表达，且具有相似基因结构的ZmBBXs基因具有相似的表达模式；对盐胁迫和干旱胁迫条件下ZmBBXs表达水平进行分析，结果显示在干旱处理1 h，所检测的15个ZmBBXs基因的表达水平全都上调，其中9个ZmBBXs的表达水平在处理1h时达到峰值，然后急剧下降，而其余6个ZmBBXs在8h时达到峰值，盐胁迫处理具有类似的表达模式；利用生物信息学工具构建了ZmBBXs蛋白互作网络，并通过双分子荧光互补（BiFC）实验进行验证，结果显示多个ZmBBXs蛋白（ZmBBX4、ZmBBX14、ZmBBX23、ZmBBX36等）可分别与HY5和bZIP6互作。我们的发现将为研究ZmBBX家族基因的功能提供新的有用信息。

山东省农业科学院生物安全创新团队路兴波研究员和中国农业科学院棉花研究所棉花防控与生物安全创新团队崔金杰研究员为该文章的通讯作者，徐晓辉副研究员和李文兰助理研究员为该文章的第一作者。该研究得到了山东省自然科学基金（ZR2018LC005, ZR2019BC107），山东省农业科学院科技创新工程（CXGC2022C02）的资助。

点击链接查看全文：https://doi.org/10.1016‍/j.jia.202‍2‍.‍08.091

Cite the article:XU Xiao-hui, LI Wen-lan, YANG Shu-ke, ZHU Xiang-zhen, SUN Hong-wei, LI Fan, LU Xing-bo, CUI Jin-jie. 2023. Identification, evolution, expression and protein interaction analysis of genes encoding B-box zinc-finger proteins in maize. Journal of Integrative Agriculture, 22(2): 371-388.

研究团队简介

山东省农业科学院生物安全创新团队由徐晓辉副研究员担任团队负责人，路兴波研究员担任学科带头人，主要开展作物功能基因挖掘鉴定、转基因生物安全及作物病虫害综合防控技术研究。近年来，针对我国转基因作物产业化过程中遇到的问题，在功能基因挖掘鉴定、转基因作物分子检测及环境安全性评价及作物病虫害综合防控技术研究方面开展了大量研究。团队先后承担国家转基因生物新品种培育重大专项、国家自然基金面上和青年项目等国家和省部级项目20余项，获得省级科技进步奖4项，发表学术论文40余篇，授权国家发明专利16项，美国专利1项，制定各类标准20余项。

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国工程院院士、中国农业科学院副院长王汉中。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.384，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。