甜菜BvABF基因家族全基因组鉴定及其ABA处理下表达模式分析

ABA响应元件结合因子(ABRE binding factor,ABF)作为植物中bZIP转录因子的一个独特亚家族,在脱落酸(abscisic acid,ABA)依赖型和非依赖型信号通路中发挥重要作用。为挖掘和鉴定糖料作物甜菜BvABF基因家族生物学功能及其表达模式,本研究采用生物信息学方法,预测了蛋白理化特性、系统进化、染色体位置、基因结构、保守基序、顺式作用元件、二级结构和蛋白互作网络等,并通过qRT-PCR方法分析了在100μmol·L^(-1) ABA处理下BvABF在根和叶中的表达模式。结果表明,从甜菜中鉴定出6个BvABF基因家族成员,将其分为A、B和C簇,它们均含有一个bZIP区域。BvABF分布在1、3、6、7和9号染色体,含有3~4个外显子。BvABF蛋白拥有4个含有潜在磷酸化位点(R-X-X-S/T)的保守区域C1、C2、C3和C4,在C端含有一个碱性区域和4个重复的由亮氨酸(Leu)残基组成的七肽重复序列。BvABF基因家族启动子含有多种激素和光响应元件,其中4个基因含有ABA响应元件(ABA-responsive element,ABRE);另外,干旱诱导的响应元件(MBS)、低温响应元件(LTR)和厌氧响应元件(anaerobic responsive element,ARE)等也存在于该基因家族。此外,BvABF可能与磷酸化相关蛋白(PP2CCNBD-X2、SRK2I、SRK2E-X1和PP2C50)和ABA受体(PYL2、PYL4和PYR1)发生互作。进一步对BvABF在ABA处理下甜菜不同组织中的表达模式分析发现,所有BvABF基因在甜菜根和叶中均受ABA诱导和调控,且不同基因在ABA处理下呈现出不同的表达模式。这些结果表明,BvABFs在糖料作物甜菜响应ABA过程中扮演着重要角色。