梨Shaker基因家族的鉴定及其响应低钾和盐胁迫的表达分析

摘要：

[目的]Shaker基因家族在植物应对低钾环境胁迫和盐胁迫过程中发挥重要作用.杜梨是我国梨生产中应用较广的砧木,鉴定梨Shaker基因家族并研究其在杜梨低钾和盐胁迫下的响应,为提高杜梨耐低钾和盐胁迫提供理论依据.[方法]结合已公布的梨全基因组及拟南芥基因组相关数据,鉴定梨Shaker基因家族成员并分析其进化特征,通过RT-qPCR技术分析在低钾和盐胁迫下基因在杜梨幼苗根部表达特征.[结果]在全基因组中鉴定出9个梨Shaker家族的候选基因,这些基因分布在梨7条染色体上,根据进化分析将其分为5个亚族(Ⅰ—Ⅴ).家族成员氨基酸序列大小、相对分子质量和等电点分别为587～1481、(67.91～168.80)×103和6.23～8.80,亚细胞定位预测显示该家族成员主要定位于细胞质膜.基因结构分析发现,各亚族具有相似的外显子/内含子结构,但外显子和内含子数量不同.启动子顺式作用元件分析结果表明,PbShaker的启动子含有与抗氧化剂、低温、激素、干旱胁迫等相关的顺式作用元件.杜梨幼苗根中PbAKT1.1、PbAKT2/3和PbKC1.2在低钾胁迫15 d的表达量均明显上调,而盐胁迫下所有基因表达量均明显上调.PbAKT1.1/1.2和PbKC1.1在轻度盐胁迫下表达量高于重度盐胁迫的表达量,表明重度盐胁迫抑制其转录丰度;PbKC1.2随盐胁迫程度增加其表达量增加.[结论]梨Shaker基因家族成员在低钾和盐胁迫下有不同程度的响应,表明其在耐低钾和耐盐方面可能有不同的作用机制.

关键词：梨;Shaker基因家族;生物信息学分析;低钾胁迫;盐胁迫

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分类号：S661.2(果树园艺)

资助基金：江苏省现代农业项目;国家现代农业产业技术体系专项

在线出版日期：2021-10-08（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：876-886