综合鉴定与分析植物王国的德拉基因

背景

戴利斯在植物胃肠杆菌素信号传导途径中发挥关键作用，在植物开发和生长中通常是重要的。然而，许多植物分类群中的戴尔斯尚未得到系统分析。

结果

在我们的研究中，我们在58个绿色植物基因组中搜索DELLA基因，发现了181个DELLA。结构分析表明，部分DELLA结构域不包含“D-E-L-L-A”序列，而是包含类似的结构域，包括DGLLA和DSLLH结构域。植物della中的“VHYNP”基序包含23种类型的序列，而部分della不包含GRAS结构域。在葡萄中，我们发现DELLA蛋白GSVIVT01015465001含有一个F-box结构域，而苹果DELLA蛋白MDP0000220512和MDP0000403162分别含有一个WW结构域和一个BCIP结构域。这些della可分为22个同源组和17个同源组，鉴定出35个同源基因。通过选择压力分析发现，DELLAs中有35个阳性选择基因(PSGs)和121个阴性选择基因(NSGs)，平均水平为K._S.nsg显著高于psg (P.< 0.05)。在并行组中，CBI、Fop与GC、GC1、GC2、GC12、GC3呈显著正相关，CAI与GC、GC1、GC12、GC呈显著正相关。ω值超过1的平行组显著较高K._一种值。我们还发现了一些ω值超过1的伪群，它们的母题不同。

结论

本研究提供了有用的洞察力，进入Della基因的演变，并为不同植物中的Della功能调查提供令人兴奋的机会。

植物的发展是一种有序的方法，从发芽开始并继续到期，并通过环境条件和内部植物激素来调节，例如脱落酸，细胞蛋白，乙烯，菌丝和吉布林蛋白（GA）。Ga可以调节种子萌发和茎和花开发过程，以及其他发育过程[1那2那3.那4.]．拟南芥GA缺陷突变体ga1-3内源GA含量大大降低;这种突变体在萌发中有缺陷，花发育受损，营养生长迟缓[5.那6.那7.]．Della蛋白在植物GA信号通路中发挥着关键作用。Della蛋白可以调节基因转录，限制植物发育，并重新压制GA信号[8.那9.]．

DELLA蛋白最明显的特征是n端DELLA结构域。之前发现的一些DELLA结构域(Pfam ID: PF12041)含有“D-E-L-L-A”氨基酸序列[10]．Della蛋白属于GRAS基因家族，是一种植物特异性核蛋白。然而，由于Della蛋白不含规范DNA结合结构域，因此它们可以与其他转录因子相互作用，然后调节靶基因。Della蛋白可以与许多转录因子相互作用，包括ABA不敏感3（ABI3），ABI5，疾病响应因子6（ARF6），植物色度相互作用因子（PIFS），铜醇抗性1（BZR1），乙烯不敏感3（EIN3），茉莉 - 域蛋白（Jazs），矮人14（D14）和开花基因座C（FLC）以及铜雌激素（BR）信号传导，其参与多种植物激素信号传导途径，从而参与植物激素之间的复杂串扰[11那12那13那14那15那16那17]．

在答:芥，鉴定了五种Della蛋白的基因组：Rgalike1（RG1），RGL2，RGL3，GA不敏感（GAI），以及GA1-3（RGA）的阻遏物。RGA，RGL1和RGL2已被证明调节花卉发展[18那19]．rgl2也可以抑制种子萌发[20.]．RGL3在种子萌发过程中抑制Testa破裂[21]．RGA和GAI可以抑制营养生长[22那23]．在玉米中鉴定到2个DELLA蛋白，DWARF8 (D8)和DWARF9 (D9) [24]，而Della蛋白的高度-1（rHT-1）减少[25]，细长的米（SLR1）[26], PROCERA [27和VvGAI1 [28]分别在小麦，水稻，番茄和葡萄树中鉴定。此外，在Cassava中鉴定了四个麦德拉斯[29]．

戴尔斯在植物开发和生长中都很重要，可以与TCP转录因子相互作用，以影响花序射击顶点的开发，从而控制植物高度[29]．叶衰老也可以由戴利斯调节[30.]．DELLA蛋白可调节植物生殖器官大小，影响受精，促进果实生长[31]．此外，Della蛋白可以促进结节的开发和根结节共生期间的感染螺纹的形成;他们还可以控制植物中的枝枝菌根共生[32那33那34]．

della在受环境线索影响的植物发育和生长的几个方面发挥着重要作用[35那36那37那38那39那40]．因此，DELLA蛋白可以提高植物在逆境中的生存能力[35那36]．研究人员得出结论，DELLA蛋白可以整合环境信号，因此植物可以根据周围环境改变其生长。DELLA蛋白也参与对生物压力的反应[37那41]．DELLA蛋白可以通过增强茉莉酸信号增强坏死营养细胞的耐受性[41]．此外，DELLA蛋白还能抑制类漆酶多铜氧化酶活性，调节硫代葡萄糖苷水平[42]．

许多植物类群中的della尚未得到系统的分析。在本研究中，我们在58个植物基因组中搜索了DELLA基因，共发现181个。在前人对多种植物DELLA基因研究的基础上，进一步深入了解DELLA基因的进化过程，为进一步研究DELLA在不同植物中的功能提供了重要依据。我们对整个植物界的DELLA基因进行了全面的分析，包括它们的蛋白质序列、选择分子特征和密码子使用模式的分析。利用系统发育方法分析了这些DELLAs的基因树，并在58种植物中鉴定了PSGs、NSGs和parogs等同源基因。此外，我们还分别对同源、拟同源、PSGs和NSGs以及相对较新的和较旧的DELLA基因进行了分子进化分析，提高了对DELLA蛋白VHYNP结构域的认识。

Della Gene数据库的验证和扩展

利用HMMER3 hmm搜索命令，我们从66个绿色植物基因组中鉴定出181个della。在所有绿藻和苔藓的基因组中Physcomitrella金属盘，未使用所述方法鉴定DELLA基因。据此，本研究在58个物种中鉴定到了DELLA基因。为了验证我们的搜索方法，我们将我们的DELLA基因列表与文献中报道的进行了比较。我们的搜索成功地找到了之前报道的五辆德拉答:芥[43，其中一项研究报道了番茄[44，据报道有四家Populus Trichocarpa.[44，其中两种见于玉米[24]，在大米中报道[45]和两个报道Selaginella Moellendorffii[29]．此前的一项研究在大豆中发现了4个DELLA基因[44，并在该物种中鉴定出另外两个DELLA基因。三个DELLA基因之前在Medicago Truncatula.MT3.5基因组数据库，我们只确定了较新的达拉基因m . truncatulaMt4.0基因组数据库(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html#!info?alias=Org_Mtruncatula）.此外，先前在Cassava中鉴定了四种Della基因[46]，虽然我们仅基于PFAM域隐马尔可夫模型（HMM）数据库在Cassava中识别出三个达拉基因（表S.1）.

在苔藓中，我们鉴定了两种Della基因Sphagnum Realax.,另一个在Marchantia polymorpha．在Amborella trichopoda.，属于amborellales的订单，我们确定了三个达拉基因。在裸子植物中，我们确定了两种达拉基因银杏叶,两个在Pinus Pinaster，,另一个在Picea amies．有趣的是,在Picea amies，有一个序列与aPinus Pinaster.德拉基因(sp_v3.0_unigene6469);然而，我们的识别策略并没有发现该蛋白，因为它不包含DELLA结构域。因此，严格地说，它不是一个DELLA基因。结果表明，苹果基因组中含有最多的DELLA基因，共14个。多数单子叶植物只含有一个DELLA基因。葡萄中最长的DELLA序列为GSVIVT01015465001，苹果中最短的DELLA序列为MDP0000855334(表S)1）.鉴定的Della基因的数量既不与全基因组重复（WGDS）也不是基因组大小的相关性，表明WGD事件没有直接影响Della基因的数量。

我们还确定了这些植物Della蛋白的保守的主题和结构域。使用MEME，我们确定了10个保守的主题（图S1）.Motif7与大多数DELLA域部分重叠，Sphfalx0442s0002.1除外Sphagnum Realax.，122,441 in.Selaginella Moellendorffii、GSVIVT01030735001 in grapevine、MDP0000855334、MDP0000298557、MDP0000220512、MDP0000192154 in apple、Spipo15G0028300 inSpirodela polyrhiza.，和gsmua_achr9t13490_001在穆萨acuminata(无花果。2）.MOTIF7的大多数副本开始与“mdella”或“YDella”氨基酸序列开始。然而，九个Della蛋白不含MOTIF7，并且它们的Della域与其他Della蛋白不同的不同，并且较短，如苹果Della蛋白MDP0000855334。此外，67个Della域不包含“Della”序列，而是含有域，例如DGLLA，DSLLH和“DXILX”形式的其他肽字符串。此外，一些Della域既不包含“DELLA”序列，也不包含“DXLLX”形式。例如，在Sphagnum Realax.， DELLA Sphfalx0198s0025.1不包含典型的“DELLA”或“DXLLX”五肽结构，而是包含“RNCNE”结构(图。1）.

大多数植物DELLA蛋白都含有GRAS结构域。我们发现大多数DELLA蛋白含有一个DELLA结构域和一个GRAS结构域。有些只包含DELLA域;有些包含一个DELLA域和两个GRAS域;有些包含一个DELLA域和三个GRAS域，有些包含两个DELLA域和一个GRAS域。葡萄DELLA蛋白GSVIVT01015465001含有1个DELLA结构域、1个F-box结构域和1个GRAS结构域。Apple DELLA蛋白MDP0000220512包含一个DELLA域和一个WW域。Apple DELLA蛋白MDP0000403162包含一个DELLA结构域和一个BCIP结构域1）.

根据DELLA的VHYNP序列，确定了其VHYNP基序。VHYNP基序在水稻中被报道为“TVHYNP”域的一部分[47]．DELLA蛋白RGA的VHYNP基序是GID1相互作用所必需的答:芥[48]．以前的研究只报道了米，玉米和米的vhynp主题拟南芥[48那49]， Cassani等人甚至将其称为假定的VHYNP基序[49]．然而，在其他植物中没有报道VhyNP基序，并且PFAM数据库中没有相关的PFAM结构域嗯。MOTIF10部分与VHYNP图案重叠（图S2）.由于没有VHYNP pfam结构域HMM，我们通过对植物DELLA蛋白motif10的鉴定，鉴定了植物DELLA蛋白的VHYNP motif。通过检测这些motif10实例，我们发现了5个不包含motif10/VHYNP motif的DELLA蛋白。“VHYNP”基序由“VHYNP”、“VHVDP”、“VFYNP”等23种序列组成(图1)。2）.

DELLA序列的基因树分析

由于祖先的DELLA基因序列是未知的，而与祖先基因序列最接近的现存基因也是未知的，因此我们构建了一个不带外群的无根基因树。我们的基因树分析包括在我们的搜索中发现的所有DELLA蛋白。我们在基因树分析中使用了整个前肽。此前的一项研究表明，植物della可分为三大类。在这里，我们的基因树可以根据bootstrap值(> 700)分为22个同源组，其中有一些孤儿组，如Amaranthus hepochondriacus.Della，AHYPO_001751-RA（图。3.）.先前的一项研究表明，一组包含自举值为> 700的不同物种的基因可以被认为是同源组[50]．这里，寄生基团仅含有来自相同物种的基因，其自举值至少为700，并且不能包含在具有至少700的引导值的任何其他组中。因此，在同一同源组中的相同物种中的达拉斯被认为是副病剂，并且来自同一同源组中不同物种的塞拉斯被认为是直肠的。换句话说，如果同源组来自不同物种的塞拉斯，它也可以称为正交组。基于自举值，我们确定了17个同源基团，包括基团1,2,3,5,6,7,9,12和13-21。（图。3.）.在一个同源组内，包含的基因是彼此同源的。组1的DELLAs和种最多(30种)。非种子植物，即苔藓植物和Selaginella.，只属于第1组。10个单子叶植物(均为禾本科种)的della单独归为第3组。Zostera Marina和Spirodela polyrhiza.是水生高度的。一z滨德拉(Zosma208g00370)。1was grouped into group 1, and two otherz滨戴尔斯被分组成第4组美国polyrhizaDELLA (Spipo0G0167100)被分为1组，另1组美国polyrhizaDELLA (Spipo15G0028300)被归为第二组，而另一个(Spipo15G0027800)是孤儿。九种十字花科植物的della，包括拟南芥他们分别被分为9组和15组。这一结果与之前的一项研究一致拟南芥DELLA GAI (AT1G14920.1)和RGA (AT2G01570.1)被分为9组，RGL1 (AT1G66350.1)、RGL2 (AT3G03450.1)和RGL3 (AT5G17490.1)被分为15组[44]．十字花科拟南芥那Capsella Grandiflora那Boechera stricta.那拟南芥lyrata,和Capsella风疹所有这些都包含五个戴尔，所有人都有两个戴尔在第9组和第15组的三个戴尔斯。然而，A. Halleri.只有两个della，一个在第9组，一个在第15组。组16只含有豆科植物的della。组22只包含的DELLAs亚麻属植物usitatissimum．大多数苹果della被分为1组和2组，12组只包含高凉菜属戴尔萨斯（图。3.）.

Paralogs来自复制事件。在我们的研究中，非寄生酰基（未复制）Della基因被认为是单身蛋白酶基因。因此，我们确定了101个重复的达拉基因。葡萄德拉基因都是单身，而所有苹果达拉基因都重复。大多数大豆达拉基因是重复的，但是一个是单身。

同源组、PSGs、NSGs、新老DELLA基因的分子进化分析

对于每个整体组，K._一种那K._S.,K._一种/K._S.(ω)值计算(表1）， 在哪里K._一种和K._S.代表分子进化的速率。总的来说,K._一种范围为0.0122 ~ 8.8684，平均值为1.481）.这K._S.估计在第1组中的第6至12.8组中的估计值范围为3.160（表1）.这些结果表明，第1组的发散时间最为古老，而第6组是最近的。这K._一种/K._S.估计范围为0.0389至3.966，平均值为0.748（表1）.以前的研究表明，基因可以分为psgs和nsgs，其经过净化选择和中性基因[51]．psgs和nsgs的识别基于单独的K._一种/K._S.每个正交组的值。如果正交组的ωvales超过1，则基因被认为是psgs [52那53]．如果一个同源组的ω值小于1，则认为该基因为NSGs [52那53]．在我们的研究中，我们发现四个同源组的ω值都大于1，而其他组的ω值都小于1。本研究在所有DELLA基因中发现35个PSGs和121个NSGs(表S2）.我们发现K._一种/K._S.逐渐增加K._S.nsgs增加（R.= 0.5)。K._一种/K._S.与K._S.（R. = − 0.65) among the PSGs. As shown in Table2，平均K._S.NSGS是3.9，其明显高于平均值K._S.psgs（0.72;P.< 0.05)。我们还计算了密码子偏好指数，发现NSGs的平均密码子适应指数(CAI)、GC和GC3含量显著高于PSGs(表)2）.

此前的一项研究确定，基因组中的基因在年龄上存在差异，因为它们在跨越巨大进化距离的不同物种中具有可识别的同源性。有些基因更年轻，在某种意义上，直系亲属只能在密切相关的物种中被识别[54]．因此，我们认为在替代达拉基因的原始组中的基因，而其他人被认为是新的Della基因。新的基因包括两种Della基因z滨，三个Mimulus Guttatus.，两个在苹果，两个中Daucus Carota.，三进亚麻属植物usitatissimum．新的和旧Della基因的FOP，CAI和CBI值与GC含量正相关。新Della基因的CAI值与外显子长度呈正相关。CBI和旧Della基因的FOP与外显子长度呈正相关（R.> 0.1)。新、旧DELLA基因的GC12含量均与GC3含量呈极显著正相关(R. > 0.75,P. < 0.01; Table3.）.

寄生基团的鉴定与分子演化分析

先前的一项研究认为，自举值为> 700的同一物种的一组基因是基因树中的一组副同源基因[50]，无论该组是否已经包含在同源组中。在第一组中，我们确定了9个并行组，包括一个积极选择的并行组Selaginella Moellendorffii德拉的基因。在第2组中，我们鉴定了两种寄生基团，包括阳性选择的苹果Della基因。在同源第3族中，我们确定了两组副骨。第4组也是一个只有两个的副骨组z滨德拉的基因。在第5组中，我们鉴定了一个同源组，包括两个大豆DELLA基因。在第7组中，我们确定了一个谬误组，包括两个Manihot Esculenta.德拉的基因。组8也是一个只包含两个苹果DELLA基因的并行组。在第9组中，我们确定了7个谬误组，包括一个积极选择的谬误组拟南芥竖琴似的德拉的基因。组10和组11也是平行组。在第12组中，我们确定了两个平行组。在第15组中，我们确定了8个并行组，包括阳性并行组A. Lyrate.德拉的基因。在组21中，我们确定了两个平行组，在同源组22中，我们确定了一个平行组。第22组也是一个只包含3个苹果基因的副同源组。3.）.

我们还比较了平均值K._一种那K._S.，与外科群体的副酰基群的ω值。旁向基团的平均值ω值为0.46，正交组的平均ω值为0.7。平均值K._S.旁向群的价值为0.8，平均值K._S.同源组为3.16。平均值K._一种旁向群的价值为0.36，平均值K._一种为1.48。在同源组和邻同源组中K._S.值与Ω值呈负相关，而ω值与ω值与ω值呈负相关K._S.值与正相关K._一种同源组和副同源组的值(R.> 0.1)。在并行组中，CBI、Fop与GC、GC1、GC2、GC12、GC3显著正相关，CAI与GC、GC1、GC12、GC显著正相关(表)4.）.ω大于1的副杀群具有显着更高的平均值K._一种值。因此，它们有更快的氨基酸取代和进化速度。我们还分析了ω大于1的谬误群的基序。我们发现了一些ω大于1的伪推理组，它们的母题不同;例如，一组包含DELLAs 122441和139,506，后者包含motif7。然而，122441项不包含motif7(图S1）;这可能是由于积极选择导致新的基因功能[55]．

我们在整个植物界都发现了DELLA基因，但未能在绿藻中找到DELLA基因，这表明DELLA来源于陆生植物谱系。以往的研究未能报道苔藓植物基因组中的della;然而，我们发现德拉在Marchantia polymorpha和Sphagnum Realax.虽然我们没有找到戴尔斯Physcomitrella金属盘．因此，不清楚哪种苔藓蛋白酶含有Della基因，并且仍然进一步详细研究。生活在水中的叶绿素没有戴尔。然而，z滨和美国polyrhiza，这是水生血管植物，有戴尔斯。z滨和美国polyrhiza是贪眼的，这表明水生血管植物没有丢失戴尔。

许多其他报告的基因家族的扩展也与WGD事件有关[46]．我们发现Della基因的数量与基因组大小或WGD事件的数量无关。因此，我们推导出WGD事件没有导致Della基因家族的扩张。基因家族收缩也可以与基因损失事件有关[56]．在Picea amies中，有一种与DELLA基因高度相似(同一性> 80%)的蛋白Pinus Pinaster.（SP_V3.0_UNIGENE6469）;然而，我们的识别策略未识别蛋白质。因为它不含Della域，因此它不被认为是Della基因。因此，这可能被认为是Della基因的损失事件Picea amies．同样，大多数十字花科植物含有5个DELLA基因，但也有少数含有2个DELLA基因，这也可能是由于一个或多个丢失事件造成的。

之前的一项研究严格描述了五肽ELLA结构域的“D-E-L-L-A”结构[57]．然而，我们发现了许多相关的五肽结构，它们都是多样化的，并不是“DELLA”的具体结构，包括“DGLLA”、“DSLLH”和其他“DXLLX”形式的肽串。此外，一些DELLA域既不包含“DELLA”序列，也不包含“DXLLX”表单中的序列。这表明了DELLA结构的可变性。在蕨类植物Selaginella.，一个Della基因具有五肽“D-E-L-L-A”结构。类似地，大多数陆地单胶质细胞含有具有五肽“D-E-L-L-A”结构的Della基因。z滨一种水生单子叶植物，其DELLA基因不包含典型的五肽“D-E-L-L-A”结构。先前的一项研究报道，DELLA家族是GRAS超家族的一个亚家族[58]．然而，我们发现许多植物戴尔不含GRAS域，例如Apple Dellas MDP001254和MDP0000220512。先前的研究报告说，早期植物（例如，spirogloea muscicola.)从土壤中的微生物中获得GRAS域[59]．虽然Della域的起源仍然是未知的，但我们能够在一些苔藓中找到Della域。以前的研究还报道了Della是一种GRAS蛋白，因为发现这些塞拉斯含有GRAS域。在这里，我们发现了一些没有GRAS域的大山脉。这提出了Della蛋白是否是GRAS蛋白的问题。在这里，我们发现一个也包含一个融合的F箱域（葡萄德拉，GSVIVT01015465001）以及包含融合WW域（Apple Della，MDP0000220512）的Della。一些Musa Quuminate.DELLA包含3个重复的GRAS结构域，并且发生了DELLA结构域丢失事件Picea amies（图。4.）.此前的一项研究也报道了有关DELLA基因中VHYNP基序的一些细节[57]．在这里，我们发现大多数植物della都含有VHYNP基序，并且这些相关基序也是多种多样的，包括五肽“VHYNP”、“VHVDP”和“VFYNP”结构。

我们的基因树分析显示结果与先前的研究对比，基于大约十几种物种将戴尔拉斯分成三组[44]．在这里，我们将Dellas划分为22组，一些孤儿组基于许多物种。换句话说，我们发现了多达22个否决群体。orthologs经常共享类似的功能[60.]．因此，我们得出结论，DELLA基因可能已经在整个植物界变得非常功能多样化。因此，植物DELLA基因的许多功能仍然是未知的。此前有研究报道，十字花科植物中的DELLA基因可分为两组，这与我们的研究结果一致。然而，我们的发现是，在十字花科植物中，DELLA基因可以在没有任何其他植物的情况下分为两个独立的组。结果表明，除十字花科和禾本科植物外，类群1中植物种类最多。禾本科DELLA基因可划分为一个独立的群体。只有组1含有苔藓植物DELLA基因，表明组1可能与苔藓植物祖先基因家族成员相对应。此外,一个水生z滨DELLA被归为第1组，这表明该基因拷贝可能来自许多其他DELLA的祖先拷贝。

在这些同源组中，也发现了一些PSGs。在整个进化史中，PSGs被推断为处于积极选择中，积极选择与这些物种对环境的适应有关[61.那62.那63.]．在植物王国中，许多Della基因似乎参与了各种非生物应激的耐受性和一系列发育过程[29那30.那31那32那35那36]．同源组含有可能表现出功能差异或新DELLA基因功能进化的PSGs [55那61.那62.那63.]．因此，植物DELLA基因的进化似乎与环境适应密切相关，并驱动了适应环境的多种功能。两个z滨DELLA基因独立纳入一个同源组(也被认为是两个新基因);因此，这两个DELLA基因可能与对水生环境的适应有关。这表明，各种植物della可能仍有许多未知的功能有待发现。我们还发现，DELLA直系同源物的分子进化速度比谬误同源物快。因此，新物种的出现可能与DELLA基因的新功能有关。物种多样化可能是不同功能或多种功能的DELLA基因出现的驱动力，因为不同的物种在不同的环境下或不同的发育模式下的适应是不同的。

平均值K._S.NSGs的值显著高于PSGs，说明DELLA NSGs的平均分子进化速率较高[64.]．平均值K._S.的显著降低也表明同源PSGs的平均发散时间较晚[50那53那61.那65.]．这也表明，Della家族首先可以主要经历阳性选择，并且在以后发生阳性选择。在正交组中psgs在阳性选择下。以前的研究表明，阳性选择可以参与基因功能损失，自适应演化和假性化化[62.那63.那64.]．阳性选择也可能导致新的基因功能[55]．例如，同源基团13是含有PSGS的正交基团，其中含有不同基序的第13组中的一些PSG。此外，不同的主题可能与不同的功能有关;换句话说，某些PSG的功能可能在Orthologs之间存在不同。因此，我们假设最近的发散（序列分歧或核苷酸取代）可能与戴尔斯的功能分歧有关。

在并行组中，CBI和Fop与GC3、GC2、GC1、GC和GC12显著正相关。在并行组内，CAI也与GC12、GC、GC1和GC显著正相关。这表明同源基因经历了突变选择[66.那67.]．ω超过1的寄生基团显着更高K._一种值，说明其氨基酸取代率较高。一些ω大于1的伪推理组的基序是不同的，不同的基序可能与不同的功能有关。这表明阳性选择可能导致了DELLA基因的新功能[55]．在未来的工作中，我们渴望确定具有不同主题的PSG和Paralogs是否具有根据本研究结果与同源物不同的功能。我们还可以检测与特定域的戴尔斯是否对应于特定功能，这项工作准备发现Della蛋白的额外新功能。

我们在58个绿色植物基因组中搜索了Della基因，共发现了181名戴尔。我们使用系统发育方法分析了这些塞拉斯的基因树，并在58种植物物种中鉴定了直肠和常规蛋白酶。我们还分别对PSG，NSG和新老蛋白酶的分子演化分析，以及改善了关于Della蛋白的VHYNP结构域的知识。我们的研究提供了有用的见解达拉基因的演变，并为植物物种的Della功能调查提供了大量的机会。

植物Della基因的数据收集和鉴定

共获得66个植物基因组用于分析，其中63个绿色植物基因组来自Phytozome 12.1.6数据库(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html）和裸子植物基因组银杏叶[68.来自GigaDB (http://gigadb.org/），Pinus Pinaster.来自HardationPine DB（http://www.scbi.uma.es/pindb/),Picea amies来自Congenie.org数据库(http://congenie.org.）.基于以上数据，我们使用HMMER3 hmm搜索命令在植物基因组数据库中识别出所有可能的DELLA候选蛋白[69.]．我们使用了网上软件SMART (http://smart.embl-heidelberg.de/）在推定的植物Della蛋白中鉴定综合的Della域[70]．

植物Della蛋白的系统发育分析

使用Clustalx软件版本2.1进行植物Della蛋白序列对准[71.]后跟Phylip软件包[72.]从塞拉斯的Clustalx对齐构建邻居加入（NJ）树。生成了1000个引导复制以估计对推断关系的支持[73.]．

植物della的保守基序分析

使用软件MEME套件（4.11.1版）分析了植物塞拉斯的保守主题（4.11.1版;http://meme.nbcr.net/meme/)[74.]．参数设置:最小图案宽度，6;输出图形,20;最大图案宽度，300 [73.]．

选择压力分析

对同义替换的非同义的比例（即，K._一种/K._S.使用Codem1计算基因组的基因组[75.]．

密码子使用偏倚分析

使用Codonw版本1.4.2计算反映密码子使用偏差，包括FOP，GC1，GC2，GC3S，GC12内容，RSCU，CAI，CBI和外显子长度[76.]．

从Phytozome 12.1.6数据库下载66个植物基因组及相关数据(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)，裸子植物基因组及相关资料银杏叶[68.]从Gigadb下载（http://gigadb.org/），Pinus Pinaster.从Advertpine DB下载（http://www.scbi.uma.es/pindb/),Picea amies已从Congenie.org数据库(http://congenie.org.）.

ABI:

阿坝不敏感

ARF：

助线响应因子

BR:

芸苔类固醇

PIF：

Phytochrome互动因子

BZR1：

铜醇抗性1

EIN：

乙烯不敏感

JAZ:

茉莉 - 齐域蛋白质

D14:

矮14

方法:

开花轨迹C

RGL:

rgalike.

盖：

遗传算法不敏感

SLR1:

纤细的米饭1

是:

贾斯莫酸盐

PSG:

阳性选择基因

nsg：

负选择基因

不适用。

2018年山东省农业应用技术创新重大项目“鲜葡萄推广产业链产品开发与质量安全控制研究”，山东省自然科学基金项目(no . ZR2019BC090);国家自然科学基金项目(31901866);山东省农业科学院农业科技创新项目(CXGC2016D01, CXGC2018E17);CXGC2018F04)、山东省现代农业产业技术体系果品创新团队-济南综合试验站(SDAIT-06-21)。资助方提供资金，但在研究设计、数据分析和手稿撰写中不发挥作用。

从属关系

1. 2 .山东省葡萄研究院，山东省葡萄栽培与深加工工程技术研究中心，山东济南250100

   王鹏飞，张倩倩，陈迎春，赵艳霞，任凤山，石红梅，吴新英

2. 济南市农业部城市农业（华东）重点实验室，250100

   彭飞王，丰山仁和西宁吴

贡献

PW, FR, XW和HS设计了这项研究。PW写了手稿。PW, QZ, YC, YZ进行数据分析。所有作者都已阅读并批准了稿件，并确保是这样。

相应的作者

对应到Pengfei王或红煤老或Xinying吴．

伦理批准和同意参与

不适用。

同意出版物

不适用。

利益争夺

提交人声明他们没有竞争利益。

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