發(fā)布時間：2017-12-24 07:32

  本文關(guān)鍵詞：谷子淀粉結(jié)合域蛋白基因家族序列特征及干旱脅迫響應(yīng)表達(dá)分析　出處：《山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2016年12期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：[目的]谷子屬于耐旱雜糧作物,但谷子響應(yīng)干旱脅迫的相關(guān)基因分子機(jī)制仍不清楚。為了明確谷子干旱脅迫是否與淀粉代謝關(guān)鍵酶基因相關(guān),探索谷子抗旱的分子機(jī)制。[方法]運(yùn)用生物信息學(xué)初步分析了谷子該家族基因的基本序列特征、啟動子元件預(yù)測。構(gòu)建該基因家族直系同源系統(tǒng)進(jìn)化樹,分析與其他物種同源蛋白的親緣關(guān)系�；跀�(shù)字基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)分析了PEG模擬干旱條件下,該基因家族在谷子抗旱品種‘勾勾母雞咀’和敏感性品種‘晉汾16’的表達(dá)特征。[結(jié)果]谷子全基因組調(diào)查表明該基因家族有五個成員,暫且命名為SiSBD1、SiSBD2、SiSBD3、SiSBD4和SiSBD5。序列分析表明,該基因家族成員編碼的蛋白序列長度范圍為360~949個氨基酸殘基;蛋白分子量范圍為39~108kD,蛋白質(zhì)等電點(diǎn)為4.18~6.72。啟動子元件分析鑒定出與抗旱相關(guān)的順式作用元件,主要包含:與MYB抗旱基因調(diào)控相關(guān),與MeJA、ETH、SA、ABA等在抗旱中起重要作用的植物激素相關(guān),與植物防御和非生物脅迫響應(yīng)相關(guān)。系統(tǒng)進(jìn)化樹表明,谷子SiSBD1基因與高粱和玉米同源蛋白SBD聚為一類,谷子SiSBD2基因與玉米SBD2、SBD3基因的聚為一類,其他3個基因歸為一類。進(jìn)一步分析PEG脅迫下谷子淀粉結(jié)合域蛋白基因家族表達(dá),結(jié)果表明:SiSBD1在抗旱品種‘勾勾母雞咀’中表達(dá)增加,在敏感性品種‘晉汾16’中表達(dá)降低,而其他4個基因的表達(dá)在這兩個品種中均降低。[結(jié)論]該研究結(jié)果暗示了淀粉代謝關(guān)鍵酶SDB基因家族與干旱脅迫相關(guān),可為谷子抗旱育種提供一定的理論基礎(chǔ)。
【作者單位】： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院;農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(31471556)
【分類號】：S515
【正文快照】： 谷子(Setaria italica),是禾本科狗尾屬作物,起源于中國,屬于耐旱穩(wěn)產(chǎn)作物。已有研究報道表明,谷子根系發(fā)達(dá),葉片細(xì)窄,水分利用率高,蒸騰系數(shù)較小[1],因此,谷子具有較強(qiáng)的抗干旱能力。在我國,谷子種植區(qū)域主要集中在北方黃河流域中上游的干旱、半干旱地區(qū)。其中,河北省、山西

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