谷子GRAS转录因子家族的全基因组鉴定、表达分析及标记开发

摘要：

为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRAS23序列差异开发分子标记.结果表明,谷子全基因组共包含52个GRAS转录因子基因,大部分编码亲水性蛋白;82.69％的基因编码酸性蛋白,长度为362～734 aa,分子量为39.81～100.09 kDa,等电点为4.85～9.53.系统发育分析将谷子GRAS家族划分为10个亚家族.组织表达量分析表明,各亚族基因具有明显的组织表达特异性,LISCL、DELLA和SHR亚族基因分别在叶、茎和根中有较高的表达量,PAT1和HAM亚族大部分基因为组成型表达,但在叶中的表达量最高.SiGRASs启动子区含有多种植物激素、逆境响应相关的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,SiGRASs在不同激素和非生物胁迫下的表达水平存在较大差异,其中PAT1亚族中Seita.2G369400对6种不同的处理响应最为敏感;少数SiGRASs基因在各组织和各种激素和非生物胁迫处理下,表达量均在极低水平.DELLA亚族中的SiGRAS23在遗传群体AJF5的双亲矮宁黄和晋谷21号间存在序列差异,据此开发的分子标记D8-1与该群体株高性状紧密连锁.本研究为解析谷子GRAS家族基因参与激素信号转导及逆境胁迫响应的功能研究奠定了基础,SiGRAS23的分子标记可用于今后谷子种质资源株高等位变异的筛选.

关键词：谷子、GRAS、全基因组鉴定、表达分析、分子标记

所属期刊栏目：36

分类号：S565.1;Q943.2;S641.3

资助基金：山西省农业科学院杂粮分子育种平台专项;国家青年基金;山西省自然基金面上项目;山西省农业科学院国家自然科学基金培育项目

在线出版日期：2022-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1723-1737