巨桉SNAC基因家族的鉴定及其在非生物逆境下的表达分析

摘要：

巨桉(Eucalyptus grandis)是我国南方重要用材树种,但其抗逆性较差,限制了其栽培范围的扩大和栽培效益的提高.NAC类转录因子是植物特有的转录因子家族,广泛参与植物生长、发育、代谢和逆境响应,其中非生物逆境响应相关的NAC被称为SNAC(stress-related NAC).本研究在巨桉全基因组范围鉴定的166个NAC和文献报道的74个SNAC的基础上,通过进化分析,筛选EgrSNAC家族成员,并分析其基因、蛋白序列结构、染色体定位、共线性关系、基因重复情况和启动子的顺式作用元件,以及不同组织中的表达模式,并对巨桉幼苗进行低温、干旱、高盐、脱落酸(abscisic acid,ABA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理,利用qPCR分析EgrSNAC基因在这些逆境处理下的表达.结果表明,巨桉中共有22个EgrSNAC基因,分别属于ATAF、NAP和AtNAC3亚家族.除EgrSNAC20外,这些基因编码的蛋白均包含典型的NAM结构域的5个子域,对应Motif1～Motif5.22个基因分布在9条染色体上,有4个共线性基因对以及由11个EgrSNAC基因组成的2个串联重复基因区段.启动子顺式作用元件分析显示,EgrSNAC启动子上分布有多种逆境响应元件.EgrSNAC中串联重复基因的组织特异性表达模式类似.4℃低温处理不同时间的qPCR分析表明,除EgrSNAC1、EgrSNAC3和EgrSNAC22外,其他19个EgrSNAC表达均受低温诱导;对干旱有响应的有 19 个EgrSNAC,除EgrSNAC2、EgrSNAC5、EgrSNAC14 和EgrSNAC21表达被抑制外,其他均被干旱诱导;高盐处理下,有19个EgrSNAC表达发生变化,且仅EgrSNAC21被高盐抑制.另外响应ABA(100 μmol/L)处理的14个基因均被诱导;而MeJA(100 μmol/L)处理下表达有变化的基因有13个为诱导型,4个为抑制型.本研究结果揭示了不同EgrSNAC基因与低温、干旱、高盐和ABA、MeJA等非生物逆境因子之间的关系,为进一步研究巨桉EgrSNAC基因资源提供了参考.

关键词：巨桉、SNAC基因家族、非生物逆境、表达

所属期刊栏目：32

分类号：S718;Q812(林业基础科学)

资助基金：浙江省农业林木新品种选育重大科技专项基金2021C02070-6

在线出版日期：2024-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：115-131