白桦BBX转录因子家族鉴定、表达分析及BpBBX24抗逆功能初探

BBX转录因子家族在植物种子萌发、幼苗光形态建成、庇荫性反应、开花的光周期调节等一系列光介导的生长发育过程以及植物对多种非生物和生物胁迫的响应过程中都发挥重要作用。本研究利用生物信息学方法从白桦(Betula platyphylla)基因组中鉴定出19个BBX蛋白,分布于6个亚家族中,其中一个非典型BBX蛋白在其他物种中还未发现,将其单列为一个亚家族,分析该家族蛋白生物信息特征及干旱、高盐胁迫下表达模式。结果显示BpBBX转录因子家族中有14个酸性蛋白质, 18个亲水性蛋白质,同时有11个Bp BBX蛋白质定位于细胞核。该家族基因分布在9条染色体上,启动子中包含光响应元件、胁迫响应元件等43种顺式作用元件。转录组分析数据显示, BpBBX3、BpBBX5、BpBBX6、BpBBX15、BpBBX24、BpBBX29、BpBBX30受到高盐或干旱胁迫信号调控。进一步对BpBBX24抗逆功能深入研究发现,在干旱及高盐胁迫下, BpBBX24可以增强白桦幼苗活性氧物质的清除能力,减少细胞膜过氧化损伤。该研究结果不仅为研究白桦BBX转录因子家族的功能研究奠定了基础,同时为白桦抗性育种提供了候选基因和科学依据。