【目的】γ-氨基丁酸（GABA）與植物的生長(zhǎng)發(fā)育有著密切的聯(lián)系。結(jié)合前期對(duì)GABA抑制楊樹(shù)不定根發(fā)育的研究,對(duì)GABA支路基因家族的特征和表達(dá)模式進(jìn)行研究,為進(jìn)一步解釋其在不定根發(fā)育中的作用奠定基礎(chǔ)。【方法】從銀白楊（Populus alba）×P. glandulosa ‘84K’（‘84K’楊）基因組中鑒定出GABA支路的PopGAD、PopGABA-T和PopSSADH3個(gè)基因家族成員,并利用生物信息學(xué)方法分析其特征,以及與其他物種相關(guān)基因家族的親緣關(guān)系;利用qRT-PCR研究外源GABA及其降解抑制劑vigabatrin（VGB）對(duì)各基因表達(dá)的影響。【結(jié)果】①PopGAD、PopGABA-T和PopSSADH3個(gè)基因家族成員數(shù)量依次為6、2和2個(gè),啟動(dòng)子序列中主要包含與光、激素和環(huán)境等響應(yīng)相關(guān)元件。②系統(tǒng)進(jìn)化分析表明,PopGAD家族中PopGAD6與家族其他成員親緣關(guān)系較遠(yuǎn);PopGABA-T和PopSSADH家族中的兩個(gè)基因成員親緣關(guān)系較近。③基因表達(dá)分析表明,不定根生長(zhǎng)過(guò)程中GABA支路基因總體上在根中表達(dá)量高于莖和葉。外源GABA或VGB處理對(duì)PopGAD和PopGAB... 

【文章來(lái)源】：南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,44(05)北大核心

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【部分圖文】：

楊樹(shù)GABA支路3個(gè)基因家族成員基因結(jié)構(gòu)和基序分析

以‘84K’楊不定根發(fā)生12 d時(shí)葉、莖和根為材料，研究顯示GABA支路3個(gè)家族基因的表達(dá)具有一定的組織特異性（圖3）。整體來(lái)看，PopGAD1和PopGAD2表達(dá)量明顯高于家族內(nèi)其他4個(gè)成員，但PopGAD1、PopGAD4、PopGAD5和PopGAD6在根中的表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖和葉的，并且，后3個(gè)成員在葉中表達(dá)量很低（圖3a-3c);PopGAD2在葉中表達(dá)量也明顯低于莖和根中的（圖3a）；然而，PopGAD3在根、莖和葉中表達(dá)量均很低（圖3b）。兩個(gè)PopGABA-T家族成員也是在根中表達(dá)量最高（圖3d）。其中，PopGABA-T1在葉中表達(dá)最低，而在莖和根中依次顯著升高，但PopGABA-T2卻在葉和莖中表達(dá)均無(wú)明顯差異，而在根中顯著上升（圖3d）。兩個(gè)PopSSADH成員的表達(dá)變化呈相反趨勢(shì)（圖3e、3f）。其中，PopSSADH1在葉、莖和根中的表達(dá)下降，并且在根中達(dá)到顯著差異（圖3e），而PopSSADH2在葉、莖和根中依次呈顯著上升趨勢(shì)（圖3f）。這表明GABA支路各家族成員的表達(dá)變化在楊樹(shù)不定根發(fā)生期間存在著組織上差異性，并且大部分成員在根中表達(dá)量高于莖和葉。2.4 外源GABA及其降解抑制劑VGB對(duì)GABA支路家族成員表達(dá)的影響

外源VGB處理下，根、莖和葉中PopGAD1和PopGAD2表達(dá)也都明顯高于家族其他4個(gè)成員（圖4d-4f）。隨著外源VGB濃度升高，根中PopGAD1和PopGAD2顯著降低；莖中PopGAD1未受影響，PopGAD2僅在50μmol/L VGB處理?xiàng)l件下受到顯著抑制，PopGAD3則逐漸降低，而其他3個(gè)成員呈升高趨勢(shì)并在100μmol/L VGB的條件下達(dá)到顯著水平；葉中PopGAD1先顯著提高，然后在100μmol/L VGB時(shí)又恢復(fù)到對(duì)照水平，而PopGAD2呈顯著增加，但其他4個(gè)成員均在50或100μmol/L VGB時(shí)表達(dá)顯著升高。2.4.2 PopGABA-T基因家族表達(dá)變化


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