毛竹PeCIGRs基因的克隆及表达分析

【目的】探究PeCIGRs基因在毛竹Phyllostachysedulis茎秆发育和逆境胁迫中的作用,为毛竹高生长及抗逆机制研究提供参考。【方法】以3 m幼竹中部位置的节间为材料进行PeCIGRs基因的克隆,利用生物信息学分析探究PeCIGRs蛋白的理化性质和系统进化关系,基于转录组数据对PeCIGRs基因在不同组织和非生物胁迫(盐、干旱)、植物生长调节剂(脱落酸、水杨酸)处理下的表达模式进行分析。【结果】在毛竹中共克隆得到4条CIGR基因,依次命名为PeCIGR1-a、PeCIGR1-b、PeCIGR2-a、PeCIGR2-b。4条CIGR基因核苷酸序列长度为1635~1716 bp,氨基酸序列长度为544~571 bp。多序列比对发现:4条CIGR基因均具有保守的GRAS结构域,属于GRAS家族。组织特异性表达分析发现:PeCIGRs基因主要在毛竹茎秆表达,且在3 m高幼竹顶部达到峰值。此外,不同非生物胁迫和植物生长调节剂处理表达分析发现:在干旱(PEG)、盐(NaCl)胁迫和水杨酸(SA)处理下,PeCIGRs基因相对表达量均呈现先升高后下降的趋势。在脱落酸处理下,PeCIGR1-a、PeCIGR1-b基因相对表达量呈现先升高后下降的趋势,PeCIGR2-a、PeCIGR2-b则在处理24 h后呈现下调趋势。【结论】PeCIGRs基因参与调控毛竹茎秆生长发育、非生物胁迫(盐、干旱)响应以及植物生长调节剂(脱落酸、水杨酸)应答。

多花黄精几丁质诱导赤霉素应答基因(CIGR)克隆及其功能

为探讨多花黄精几丁质诱导赤霉素应答基因(chitin-inducible gibberellin-responsive,CIGR)在不同光处理下的的作用机制,采用全长验证的方法获得多花黄精CIGR基因的cDNA序列、gDNA序列,并对其进行生物信息学分析,再对CIGR蛋白进行亚细胞定位观察,同时对不同光质和光周期处理下CIGR基因的表达模式进行分析.结果显示,多花黄精CIGR基因cDNA序列和gDNA全长序列一致,完整的开放阅读框(ORF)长度为1 770 bp,共编码589个氨基酸,CIGR基因无内含子结构.生物信息学分析表明CIGR具有一个GRAS结构域,属于GRAS家族,是植物特有的转录因子,为碱性蛋白,无信号肽;Motif分析表明,CIGR蛋白在物种间比较保守,保守区主要位于中部至3′末端;氨基酸序列进化分析表明,多花黄精与石刁柏的CIGR亲缘关系最近,同源性达81%.进一步亚细胞定位显示CIGR蛋白定位于细胞核,与预测结果一致.实时荧光定量PCR(qPCR)结果显示,多花黄精CIGR基因具有器官表达特异性,在叶中表达量最高.在不同光质和光周期处理下,CIGR基因在蓝光下表达量较高,在远红光下表达量低;在光周期9 h/d的处理中出现峰值.本研究表明CIGR基因可能受蓝光及短光照周期调控从而影响多花黄精叶片的发育过程.(图9表1参49)