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毛竹PeDWF4基因克隆及表达模式分析

标题: 毛竹PeDWF4基因克隆及表达模式分析
英文标题: null
作者: 王思宁,孙化雨,李利超,杨意宏,徐浩,赵韩生,高志民
出版时间: 2018-01-01
机构: 国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室,国际竹藤中心竹藤资源基因科学研究所,河北农业大学
关键词: 毛竹,油菜素内酯,DWF4,非生物胁迫,基因表达
刊名: 林业科学研究
英文刊名: Forest Research
期号: 5
基金: 林业公益性行业科研专项经费项目“毛竹核心种质重测序及竹壁发育关键基因研究”(201504106);国家科技支撑计划课题研究任务“竹藤资源收集保存与优质基因资源筛选”(2015BAD04B0101)
页码: 50-56
分类号: S718.46
出版单位: 中国林业科学研究院
数据来源: vip
摘要: [目的]通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究,揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用。[方法]采用同源序列比对的方法,从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆,通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征,以及基因编码蛋白的保守结构域、进化关系等,应用RT-PCR技术分析基因在毛竹不同组织中的表达情况,使用实时荧光定量PCR技术分别分析高盐、干旱、低温和强光等胁迫条件下该基因在叶片中的表达模式。[结果]从毛竹中克隆获得1个DWF4同源基因PeDWF4,编码区长度为1 503 bp,对应的基因组序列为6 149 bp,包含8个外显子和7个内含子,内含子完全符合GT-AG剪接原则。PeDWF4编码1个500 aa的碱性蛋白,属于细胞色素P450家族的单加氧酶。组织特异性表达分析表明,PeDWF4在毛竹不同组织中均检测到表达,其中,叶片中表达丰度最高,其次是根,茎、叶鞘和笋中的表达量较低。在Na Cl(400 mmol·L^-1)和干旱胁迫条件下,叶片中PeDWF4的表达均先受到诱导,后受到抑制,其中,Na Cl处理下,表达量在2 h时达到最高(为对照的3. 5倍),6 h时最低(为对照的20%);干旱处理下,表达量在1 h时达到最高(为对照的2倍),8 h时最低(为对照的60%)。强光(1 200μmol·m^-2·s^-1)和低温(4℃)胁迫均诱导PeDWF4的表达,其中,强光处理2 h时表达量达到最高(为对照的4. 5倍),随后降低,8 h时仍为对照的2倍;低温处理下,叶片中PeDWF4表达量在1 h时达到最高(约为对照的3倍),随后持续下降,8 h时仍为对照的2倍。[结论]从毛竹中克隆了BL生物合成关键限速酶基因PeDWF4,该基因在毛竹中呈现组成型表达,在叶片中的表达受到Na Cl、干旱、低温和强光等非生物胁迫的影响,基因表达的变化表明PeDWF4可能有助于毛竹适应逆境胁迫。