The BEL1-like transcription factor GhBLH5-A05 participates in cotton response to drought stress

Drought stress impairs crop growth and development.BEL1-like family transcription factors may be involved in plant response to drought stress,but little is known of the molecular mechanism by which these proteins regulate plant response and defense to drought stress.Here we show that the BEL1-like transcription factor GhBLH5-A05 functions in cotton(Gossypium hirsutum)response and defense to drought stress.Expression of GhBLH5-A05 in cotton was induced by drought stress.Overexpression of GhBLH5-A05 in both Arabidopsis and cotton increased drought tolerance,whereas silencing GhBLH5-A05 in cotton resulted in elevated sensitivity to drought stress.GhBLH5-A05 binds to cis elements in the promoters of GhRD20-A09 and GhDREB2C-D05 to activate the expression of these genes.GhBLH5-A05 interacted with the KNOX transcription factor GhKNAT6-A03.Co-expression of GhBLH5-A05 and GhKNAT6-A03 increased the transcription of GhRD20-A09 and GhDREB2C-D05.We conclude that GhBLH5-A05 acts as a regulatory factor with GhKNAT6-A03 functioning in cotton response to drought stress by activating the expression of the drought-responsive genes GhRD20-A09 and GhDREB2C-D05.

玉米BEL1-like基因家族的鉴定、表达和调控分析

BEL1-like(BELL)家族蛋白是植物中普遍存在的一类具有同源异型结构域的转录因子。拟南芥中BELL家族蛋白能与KNOTTED1-like蛋白互作形成异源二聚体,并结合到特异顺式作用元件来调控基因的表达,从而影响植物生长发育进程。本文采用隐马可夫(HMM)模型,在玉米基因组中鉴定到15个BELL家族基因(Zm BELL),分布于7条玉米染色体。通过与拟南芥BELL基因的序列比较将这些基因分为两大类。在玉米8种组织中Zm BELL有不同的表达模式,具有明显的组织表达特异性。基于基因共表达分析及BELL-like蛋白特异结合的顺式元件分析,预测到86个可能受Zm BELL调控的下游靶标基因。这86个基因和12个Zm BELL表达模式相同,并且在基因启动子区存在与BEL1-like蛋白结合的顺式元件。这些结果为进一步解析玉米BELL家族基因的功能和作用机制积累了有价值的资料。

烟草BELL基因家族鉴定及其温室条件下的表达模式分析

BELL基因是植物中普遍存在的一类基因,其编码的同源异型结构域转录因子参与调控了植物叶片、花序等多个组织的发育过程。为明确烟草BELL基因的结构和功能,通过同源序列比对和功能域分析鉴定了普通烟草BELL基因,结合系统进化和基因表达模式分析对烟草BELL基因的功能进行了初步预测。结果表明,从普通烟草基因组中共鉴定出28个NtBELLs基因,分布于15条不同的染色体上。系统进化分析表明,烟草NtBELLs基因可分为4组,每组参与调控烟草不同的发育过程。NtBELLs基因在6个烟草组织中呈现不同的表达模式,且具有明显的组织特异性。干旱和盐胁迫能显著诱导部分NtBELLs基因的表达,表明该基因家族可能参与了植物抵御非生物胁迫的过程。