香蕉GRF基因家族的全基因组鉴定及表达分析

【目的】生长调控因子(Growth-regulating factors,GRF)是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育和抗逆防御过程中发挥着重要作用。为揭示香蕉GFR基因等功能,对小果野蕉生长调控因子(MaGRF)基因家族进行全基因组鉴定和分析,并研究其在香蕉果实成熟和低温胁迫应答过程中的表达模式。【方法】使用生物信息学软件对MaGRFs家族成员进行全基因组鉴定和分析,基于转录组数据分析MaGRFs在自然成熟和乙烯催熟的香蕉果实成熟过程及4℃低温处理叶片中的表达情况。【结果】共鉴定获得可归为4个亚家族的20个MaGRF成员,其中15个成员被预测为miRNA396的靶基因。MaGRFs启动子上存在大量的植物激素、胁迫响应以及生长发育相关的顺式作用元件和9种转录因子家族的结合位点。转录组结果显示,MaGRF7在自然成熟的果实中高水平表达;MaGRF13在自然成熟和乙烯催熟的果实中均高表达;属于第Ⅰ和第Ⅱ亚家族的多个MaGRFs在果实成熟过程中差异表达显著;低温处理显著诱导MaGRF9、14、15、18和19的表达,显著抑制MaGRF2、6和13的表达。【结论】香蕉GRF家族成员较多,它们的表达大多受miR396调控。第Ⅰ和第Ⅱ亚家族的MaGRF成员在香蕉果实成熟和低温应答过程中发挥着重要作用。

香蕉WAT1基因的鉴定及表达分析

【目的】基于香蕉基因组数据筛选Walls are thin 1(WAT1)基因,分析它们的序列及表达特性。【方法】以拟南芥WAT1为参考序列,通过本地Blast筛选获得香蕉WAT1基因,分析其核苷酸、启动子及编码蛋白特性,并利用实时定量PCR技术研究其在不同组织部位、不同激素和逆境胁迫处理下的表达情况。【结果】筛选获得5个香蕉WAT1基因(命名为MaWAT1-1~5)。蛋白亚细胞定位预测结果显示,MaWAT1-1、MaWAT1-2、MaWAT1-4主要定位在液泡和细胞膜上,MaWAT1-3主要定位在细胞质和细胞膜,MaWAT1-5定位在细胞膜和叶绿体。基因结构分析和系统进化树分析均将MaWAT1s分为两组,MaWAT1-1、MaWAT1-2、MaWAT1-4聚为一组(含6个外显子和5个内含子),MaWAT1-3和MaWAT1-5归为一组(含7个外显子和6个内含子)。启动子顺式作用元件分析结果显示:MaWAT1s启动子含有大量激素和胁迫响应相关元件。实时定量PCR结果显示,MaWAT1-4在叶片中表达量最高,MaWAT1-1在根和假茎中表达量最高,其余均在根中表达量最高;大多数MaWAT1s的表达受GA3、SA、盐胁迫和干旱等显著诱导,受高温显著抑制,同时部分成员的表达受IAA、ABA、JA、低温、机械损伤和枯萎病影响显著。【结论】MaWAT1s的表达受多种激素和逆境影响显著,可能在香蕉生长发育和抗逆防御反应中发挥着重要作用。