紫花苜蓿生长调节因子的全基因组鉴定及干旱胁迫下特征分析

Genome-wide identification of growth regulatory factors in alfalfa and analysis of their characteristics under drought stress

为揭示紫花苜蓿(Medicago sativa)生长调节因子(GRF)响应干旱胁迫中的生理功能及响应机制,以劲能5020为试验材料,基于全基因组分析,对紫花苜蓿GRF家族成员进行鉴定和生物信息学分析,并采用RT-qPCR方法分析相关基因在干旱胁迫下的表达模式。结果表明,在紫花苜蓿中共鉴定出8个GRF编码基因的非冗余成员,可定位于7条染色体上。系统发育分析表明,紫花苜蓿GRF(MsGRF)可分为4个亚家族,同一亚家族的MsGRF都包含共同的高度保守基序、基因结构及多种顺式作用元件,表明MsGRF具有潜在的功能多样性。RNA-seq、qPCR表达模式表明,MsGRF在幼嫩组织和根系中具有较高的表达活性。RT-qPCR进一步表明,8个MsGRF成员中,6个基因(MsGRF1、MsGRF3、MsGRF5、MsGRF6、MsGRF7、MsGRF8)在干旱胁迫下上调表达,其中MsGRF1相对表达水平45.8~83.1,表达活性最高、契合度最佳。综上,MsGRF在紫花苜蓿抗干旱过程中具有重要作用,推测MsGRF1是紫花苜蓿耐旱的关键基因。