棉花腈水解酶基因GhNIT响应非生物胁迫和激素的表达分析

摘要：

腈水解酶是植物中调控生长素合成色胺(Tryptamine,TAM)途径的关键酶,在生长素的合成及进一步调控植物发育和逆境胁迫响应过程中发挥着重要作用.为了认识腈水解酶在植物生长发育中的功能,本研究在前期获得棉花腈水解酶基因GhNIT的基础上,分析了该基因参与棉花纤维发育的表达特征及组织特异性特征,结果表明:GhNIT基因在棉花开花后16 d和25 d的纤维组织中及花器官(花瓣和花药)中具有较高的表达.克隆获得该基因1500 bp的启动子序列并进行了顺式作用元件分析,pGhNIT启动子包含典型的核心元件TATA框和CAAT框,此外,还包含TC-rich repeats、MBS等元件,尤其是包含许多响应非生物胁迫和激素的元件如热激、干旱和氧化等胁迫响应元件以及赤霉素(Gibberellic acid,GA)和光响应元件,如Box-4、Box-1、G-box等.pGhNIT启动子元件组成分析结果暗示该基因的表达可能受非生物胁迫和植物激素的诱导.进一步以棉花幼蕾为材料进行干旱、高温、低温、黑暗、氧化胁迫等逆境处理,及赤霉素和生长素处理,分析GhNIT基因的表达特征,结果表明:GhNIT在4℃处理3h后被显著诱导表达,且其在黑暗处理16 h再恢复光照后表达量增加;此外,GhNIT的表达显著受高温、聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)和H2O2诱导;在GA处理2h和吲哚-3-乙酸(Indole-3-cetic cid,IAA)处理1 h后,GhNIT的表达显著上调.本研究结果可为深入研究腈水解酶参与棉纤维发育及调控植物生长发育的重要功能提供良好参考.

关键词：陆地棉、腈水解酶、启动子、非生物胁迫、植物激素

所属期刊栏目：36

分类号：R285(中药学)

资助基金：国家自然科学基金31660408;新疆兵团科技攻关与成果转化2016AC017项目

在线出版日期：2019-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：443-447