水稻OsbHLH109基因的表达分析

【目的】bHLH转录因子家族是真核生物中重要的转录因子家族,在植物生长发育、次生代谢和逆境应答中发挥重要作用。分析水稻(Oryza sativa L.)bHLH转录因子基因OsbHLH109(LOC_Os01g67480)对逆境胁迫和激素的响应模式,为进一步研究OsbHLH109在逆境胁迫和激素响应过程中的功能提供理论依据。【方法】对OsbHLH109进行生物信息学分析,同时利用定量PCR(qRT-PCR)技术分析OsbHLH109在水稻品种中花11不同组织、不同激素和非生物胁迫处理下的表达模式。【结果】OsbHLH109编码区全长为1164 bp,包含6个外显子,编码388个氨基酸,是一个含有HLH保守结构域的bHLH转录因子。系统进化分析显示,OsbHLH109与玉米等单子叶植物中的同源蛋白亲缘关系较近,与双子叶植物中的同源蛋白亲缘关系相对较远。顺式作用元件分析表明,OsbHLH109的启动子区含有24个植物激素响应元件和25个环境胁迫响应元件。qRTPCR分析表明,OsbHLH109在水稻根、茎、叶和幼穗等组织中均有表达,但在叶片中的表达量最高;激素和非生物胁迫处理结果表明,叶片中OsbHLH109对细胞分裂素(6-Benzylaminopurine,6-BA)、生长素(Indole acetic acid,IAA)、赤霉素(Gibberellic acid,GA3)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)等激素处理的响应表达均达到显著差异水平;且叶片中OsbHLH109在低温、干旱、高温、盐胁迫等逆境处理的响应表达均达到显著差异水平,表明OsbHLH109的表达受6-BA、IAA、GA3、ABA、高温、低温、PEG6000和NaCl的诱导,推测其在水稻非生物胁迫响应过程中具有重要作用。【结论】水稻OsbHLH109为bHLH转录因子家族成员,主要在叶片中高表达,OsbHLH109基因的表达受高温、低温、盐害等外界因素调控,同时响应6-BA、IAA、GA3、ABA等激素信号,推测其可能通过ABA等激素信号转导途径参与水稻的非生物胁迫响应。