烟草PsaA/PsaB基因家族鉴定及其对逆境胁迫的响应

PsaA和PsaB是光系统Ⅰ的中心蛋白,在植物光合作用及逆境调控中发挥重要功能。烟草(Nicotiana tabacum L.)是植物功能基因组学研究的模式作物,目前关于其PsaA和PsaB基因功能的研究较少。为解析烟草PsaA/PsaB基因对逆境胁迫的响应规律,在烟草基因组中鉴定PsaA/PsaB基因家族,并对其理化性质、亚细胞定位、系统进化、Motif基序、启动子调控元件进行分析。结果表明:烟草中共有27个PsaA/PsaB基因,与拟南芥相比,烟草PsaA/PsaB基因家族大量扩增,根据系统发育和结构特征可分为3类亚家族。烟草PsaA/PsaB基因启动子中含有大量响应光、低温、干旱及植物激素等的顺式作用元件。RT-qPCR分析发现,多数烟草PsaA/PsaB基因在低温胁迫下表达量上调,上调数目为8个;而在聚乙二醇、茉莉酸甲酯胁迫下表达量下调,下调数目分别为8个和7个;马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)和烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)感染后大多数烟草PsaA/PsaB基因表达量下调,PVY感染后下叶肉和叶脉组织中基因下调数目分别为19个和17个,其中叶脉中下调更明显,TMV感染后基因下调数目为9个。可见,烟草PsaA/PsaB基因参与烟草对多种非生物胁迫的应答过程,研究结果为进一步探索PsaA/PsaB基因在调控植物对逆境胁迫响应中的作用提供了参考。