玉米生长素响应因子基因家族全基因组鉴定及表达分析

摘要：

生长素响应因子(ARF)在植物中可以特异性结合在应答基因的启动子区域,调控植物的生长发育.为了进一步了解玉米ARF基因家族的数量、基本特征、进化关系及响应非生物胁迫和激素的表达模式,本研究在全基因组水平,通过生物信息学方法鉴定玉米ARF基因家族,分析了蛋白理化性质及系统发育,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析了 4个ZmARFs基因的时空表达模式及高温、干旱、盐和脱落酸(ABA)处理下的表达情况.结果表明,玉米36个ARFs基因随机非均匀分布在9条染色体上,编码氨基酸长度、分子量、等电点及二级结构存在很大的差异.高粱、水稻、拟南芥和玉米的蛋白复合进化树显示共分为Ⅰ-Ⅳ四大类,玉米与高粱ARF蛋白亲缘关系最近,而与拟南芥ARF蛋白亲缘关系最远,且玉米中发生基因内和基因间复制现象.启动子顺式作用元件主要是干旱、低温、氧化和激素类响应元件.RT-qPCR结果显示,ZmARF1、ZmARF6、ZmARF13和ZmARF22基因均在雄穗分支和胚中表达量较高,在花粉中表达量较低;4个基因(除ZmARF22)在高温、干旱、盐和ABA诱导时均显著上调表达.亚细胞定位表明上述4个基因编码的蛋白质均定位于细胞核.本研究结果为揭示玉米ARF蛋白功能和挖掘玉米的抗逆基因提供了理论基础,为抗逆育种提供了分子资源.

关键词：玉米;ZmARFs;生物信息学;表达模式;细胞核

所属期刊栏目：35

资助基金：河南省农业科学院杰出青年发展基金2020JQ02

在线出版日期：2021-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2016-2026