橡胶树sHSP基因家族的表达谱分析

小热激蛋白(small heat shock protein,sHSP)是一类胁迫诱导蛋白,不仅参与植物发育还响应生物与非生物胁迫。本研究通过分析转录组数据获得橡胶树12个sHSP基因家族成员。生物信息学分析和表达谱分析结果表明:蛋白保守结构预测显示12个sHSP均具有α-晶体蛋白保守结构域;二级结构预测结果显示,12个sHSP均由α-螺旋、β-转角、延伸链和大量的随机卷曲组成。通过RT-PCR技术分析,结果发现这12个sHSP家族基因在橡胶树不同组织和叶片不同发育时期中表达有明显差异,HbsHSP15.8、HbsHSP16.2、HbsHSP17.3、HbsHSP17.4、HbsHSP17.5b、HbsHSP18.2、HbsHSP18.3、HbsHSP22.5、HbsHSP22.6和HbsHSP23.9在胶乳中高表达,HbsHSP17.4在树皮中高表达,HbsHSP17.5a在树茎中高表达,HbsHSP25.8则在树叶中表达量最高。乙烯利处理后,12个sHSP家族基因的表达总体呈下降趋势。在不同死皮等级橡胶树中12个sHSP家族基因的表达也具有明显差异,与健康树相比,HbsHSP15.8、HbsHSP17.4、HbsHSP17.5a、HbsHSP17.5b、HbsHSP18.2、HbsHSP18.3、HbsHSP22.6、HbsHSP23.9和HbsHSP25.8在死皮树中的表达量呈下降趋势;HbsHSP16.2、HbsHSP17.3和HbsHSP22.5的表达量呈上升趋势。因此推测橡胶树sHSP家族基因可能参与橡胶树生物与非生物逆境胁迫响应,以及可能在乙烯作用途径中发挥作用。

水稻抗白叶枯病基因Xa23启动子变异及功能标记

Xa23是广谱强效的水稻抗白叶枯病显性基因,其与等位感病基因xa23功能差异在于启动子上的被水稻白叶枯病菌无毒效应因子avrXa23能识别激活28 bp核心序列(EBEavr Xa23),开发其功能标记能够加快水稻育种进程。本研究检测43份国外野生稻、7份代表性常规稻的Xa23启动子,利用生物信息软件Vector NTI对启动子上游200 bp序列进行分析。结果表明,只有9份普通野生稻,2份常规稻能扩增出启动子上游约200 bp序列,检出率只有22.0%,说明Xa23不广泛存在于水稻中;进一步的序列分析显示,EBEavr Xa23序列存在丰富的变异,其等位序列至少存在7种单倍型,但EBEavr Xa23只存在水稻CBB23中。最后,依据EBEavr Xa23序列开发了Xa23显性功能标记,经验证该标记能明确区分水稻是否携Xa23基因。本研究将有助于进一步研究Xa23进化机制及分子标记辅助选择育种。