蓝花耧斗菜Expansin基因家族的全基因组鉴定及其在盐胁迫下的表达分析

扩展蛋白(EXP)可以调节细胞壁组分间松弛度和增强细胞壁的柔韧性,在植物适应环境胁迫过程中起着关键作用。为探究蓝花耧斗菜EXP家族成员特征及其在盐胁迫下表达模式,挖掘蓝花耧斗菜耐盐基因,利用生物信息学方法对蓝花耧斗菜AcEXP家族进行全基因组鉴定及分析,并通过RNA-seq表达数据和qRT-PCR分析其在盐胁迫下的表达模式。结果表明,蓝花耧斗菜全基因组包含27个EXP基因,分布于6条染色体及1个scaffold上;蛋白质二级结构以β-折叠和无规则卷曲为主;27个EXP均定位于细胞壁。系统发育树显示,AcEXP家族成员被划分为4个亚家族(EXPA、EXPB、EXLA、EXLB),同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序。AcEXP的启动子区域富含多个植物激素响应元件和胁迫响应元件。利用转录组数据,对盐胁迫下AcEXP的表达模式分析表明,21个EXP响应盐胁迫,在根系和叶片中的表达模式存在差异。AcEXPA8/9/12,AcEXPB1、AcEXLB1、AcEXLB2在叶片和根系中均差异表达,且qRT-PCR结果进一步验证了AcEXP基因在盐胁迫下的表达模式。该研究全面分析了蓝花耧斗菜EXP基因家族成员的基本特征及在盐胁迫下的表达变化,初步证明AcEXPA8/9/12、AcEXPB1、AcEXLB1、AcEXLB2参与了盐胁迫应答过程并作出积极响应。

耧斗菜HSF分类、表达分析及AyHSF1的亚细胞定位

从蓝花耧斗菜(Aquilegia coerulea)基因组中鉴定出了14个热激转录因子(Heat shock transcription factor,HSF),对其进行了序列和进化树分析,发现该物种中有8个A类、5个B类和1个C类HSF。荧光定量PCR表明:14个预测的HSF基因在华北耧斗菜(A.yabeana)中均有表达,其中大部分成员表达响应热激处理。从华北耧斗菜c DNA中克隆了HSF1,构建了GFP表达载体,通过洋葱表皮细胞瞬时表达,发现GFP-Ay HSF1融合蛋白存在转位现象。