玉米中3个CIPK同源基因在干旱和低温胁迫下的表达分析

应用生物信息学分析,筛选获得了玉米中的3个CIPK基因同源序列(登录号分别为AY104819,EU974290和EU968441),它们编码的氨基酸序列都具有CIPK家族典型的功能结构域,推测属于CIPK家族成员。根据同源性,分别将它们暂命名为ZmCIPK1、ZmCIPK17和ZmCIPK18。RT-PCR分析结果表明,在干旱和低温胁迫下,这3个基因的表达模式都发生改变。在干旱胁迫条件下,ZmCIPK1在根中表达量明显改变,而低温胁迫下变化不大。ZmCIPK17和ZmCIPK18在2种胁迫下都被强烈诱导,但在不同胁迫下表达模式存在差异,而且在叶与根中的表达模式也不尽相同,暗示了这2个基因在干旱和低温胁迫下发挥重要的调控作用,但其调控机制存在差异。

6个玉米ERF基因的克隆、序列及表达分析

利用同源克隆的方法分离了6个玉米ERF(ethylene-responsive element binding factor)基因,分别命名为ZmERF4、ZmERF26、ZmERF28、ZmERF64、ZmERF89和ZmERF202。基因结构分析显示,ZmERF与拟南芥的AtERF可能存在差异。系统发育分析显示,ZmERFs与OsERFs的亲缘关系更加亲近,而与AtERFs的关系则稍远。RT-PCR表达分析表明,在乙烯利(ET)处理之后,这6个ZmERFs的mRNAs水平在叶中都是先积累后下降的,但其中4个基因(ZmERF4、ZmERF28、ZmERF64和ZmERF89)在玉米根中都是呈现负调控的。在脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)处理下,6个ZmERFs的mRNAs水平在叶中都发生了或多或少的变化,但是大部分基因在根中的表达量没有明显变化,特别是在JA处理之后。这些结果暗示ZmERFs可能在玉米根和叶的激素信号通路中发挥不同的作用。