三裂叶薯SPL基因家族鉴定、表达及miR156的调控分析

摘要：

SQUAMOSA promoter binding protein-like(SPL)是一类广泛存在于植物中的转录因子,均含有一个高度保守的SBP结构域(SQUAMOSA-PROMOTER BINDING PROTEIN).本研究通过SBP结构域的隐马尔可夫模型、Blastp、CDD和SMART等程序从栽培甘薯的二倍体近缘野生种三裂叶薯(Ipomoea trilobaL)全基因组中鉴定出26个SPL基因家族成员.它们不均匀分布于三裂叶薯的12条染色体上.利用系统进化分析将新鉴定的26个三裂叶薯ItbSPL基因和来源于苔藓植物、单子叶植物、双子叶植物的116个SPL基因构建进化树,并根据拟南芥AtSPL基因家族的分类标准将26个ItbSPL基因家族分为7组.GSDS 2.0基因结构和MEME 4.12.0保守基序分析表明,不同进化分支中的ItbSPL基因的外显子/内含子数目及其蛋白基序组成差异明显.利用拟南芥中已知功能的SPL对ItbSPL基因的功能进行预测,发现三裂叶薯ItbSPL家族基因成员可能与植物开花、逆境胁迫、次生代谢产物等生物学过程相关.通过预测microRNA156(miR156)的作用位点发现,在26个ItbSPL基因中14个含有miR156的作用位点,其中13个ItbSPL基因具有PCR扩增产物.利用qRT-PCR检测13个候选靶基因及miR156在三裂叶薯叶、茎、根中的表达量,发现13个ItbSPL均在茎中的表达量最低,显著低于叶与根中的表达,而miR156则在茎中的表达量最高,在根中的表达量最低,初步推测这13个ItbSPL是miR156的靶基因.以上研究结果为六倍体栽培甘薯SPL基因家族成员的鉴定、进化分析及功能研究提供了方法和基础.

关键词：三裂叶薯、SPL基因家族、全基因组鉴定、miR156、表达分析

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资助基金：国家重点研发专项2018YFD1000705,2018YFD1000700;山西省自然基金项目201801D121238;山西省重点研发项目201803D221008-6;山西省优秀博士来晋工作奖励资金科研项目SXYBKY2018034;山西农谷建设科研专项SXNGJSKYZX201701-03;山西省农业科技成果转化和推广示范项目SXNKTG201812;山西农业大学科技创新基金2018yz001

在线出版日期：2019-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：736-749