毛竹ABCG基因鉴定及其表达模式研究

摘要：

ATP结合盒转运蛋白G亚家族(ABCG)在植物体内的物质运输过程中发挥着重要作用.为探究毛竹(Phyllostachys edulis)中ABCGs的分子特征、表达模式及转录因子对PeABCG15的调控关系,本研究利用生物信息学方法鉴定毛竹ABCG基因家族成员,对其基因结构、编码蛋白的理化性质和系统进化等进行系统分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对毛竹ABCG基因表达模式进行研究,借助酵母单杂交验证转录因子与ABCG基因的调控关系.结果表明,在毛竹基因组中共鉴定到77个ABCG基因(PeABCG1～PeABCG77),其启动子中含有多种激素和非生物胁迫响应元件,其中脱落酸响应元件ABRE最多,出现在74个基因的启动子中.系统进化分析发现,PeABCGs分为白棕色复合体(WBC)和多效性耐药复合体(PDR)两个亚组,与水稻的亲缘关系较近.qRT-PCR结果显示,在脱落酸(ABA)处理后,7个与ABA运输相关的PeABCGs中有6个呈上调表达趋势,而未检测到PeABCG34表达;在低温处理条件下,7个PeABCGs均受到诱导表达;在干旱处理条件下,有2个PeABCGs的表达受到抑制,其余基因的表达均受到不同程度的诱导.另外,随着竹笋木质化程度增加,pABCG15呈持续上调表达趋势,并与木质素合成调控转录因子基因PeKNAT3和PeMYB42的表达趋势一致.酵母单杂交试验证实,PeKNAT3和PeMYB42均能与PeABCG15的启动子结合.由此表明,PeABCGs参与毛竹抗逆可能存在ABA介导和非介导两种方式,其中PeABCG15受ABA诱导,且可能通过促进木质素合成参与毛竹抗逆.本研究结果为揭示毛竹中ABCG的功能提供了参考.

关键词：毛竹、ABCG、分子特征、表达模式

所属期刊栏目：37

分类号：S511.01;Q943.2;S852.65

资助基金：国家重点研发计划2021YFD2200502

在线出版日期：2023-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：917-926