大豆BZR1基因家族进化与油菜素内酯响应分析

油菜素内酯(brassinosteroids,BRs)是植物体内一类重要的固醇类激素,在植物的生长发育过程中发挥着十分重要的作用.BZR1是BRs信号转导途径中的关键转录因子.为了深入研究大豆BZR1基因(GmBZR1)家族的生物学特性,通过生物信息学方法鉴定到15个GmBZR1家族成员,并将其分为3组(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ).基因复制方式分析表明,80%的GmBZR1基因来自全基因组加倍或片段复制.共线性分析表明,大部分GmBZR1旁系同源基因对产生于大豆物种形成之前,说明该家族基因在整个进化过程中均比较保守.基因表达量分析显示,绝大多数GmBZR1基因在BRs处理前后转录水平没有明显变化,而BRs处理后GmBZR1蛋白的磷酸化水平明显降低,推测GmBZR1同样作为转录因子在BRs信号通路中发挥重要作用.为进一步解析GmBZR1家族的功能奠定了基础.

高粱BR信号转录因子BZR1基因家族的鉴定及激素应答分析

为研究高粱转录因子BZR1基因家族的表达特征,以高粱BTx623为材料,通过生物信息学及实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术对高粱BZR1基因家族进行鉴定和激素应答分析。结果表明,在高粱基因组中共鉴定到9个BZR1基因家族成员,根据染色体位置命名为SbBZR1-1~SbBZR1-9,其氨基酸序列长度在191~716 aa之间,理论分子量大小在20.99~80.41 kD之间,理论等电点在4.75~10.62之间;系统进化树分析显示,高粱BZR1基因家族与单子叶水稻和玉米的同源性为67%~100%;该家族各个成员之间外显子和内含子的数量差异较大。SbBZR1-3、SbBZR1-4和SbBZR1-9基因在高粱不同器官中的表达具有组织特异性;经200µmol/L脱落酸处理后,SbBZR1-3基因的相对表达量逐渐升高,在9 h时达到最大,而高粱SbBZR1-4和SbBZR1-9基因的表达受到显著抑制;SbBZR1-3和SbBZR1-4基因在1µmol/L油菜素内酯诱导下呈降低-升高-降低的表达趋势,但SbBZR1-9基因的表达受到显著抑制;在1 mmol/Lγ-氨基丁酸和100µmol/L褪黑素处理下,SbBZR1-3、SbBZR1-4及SbBZR1-9基因均显著上调表达;经10µmol/L吲哚乙酸处理后,SbBZR1-3基因呈先升高后降低的表达趋势,SbBZR1-9基因的表达受到显著抑制,SbBZR1-4基因呈升高-降低-升高-降低的表达趋势。表明高粱BZR1基因家族在激素应答过程中具有重要作用。