發(fā)布時間：2021-03-28 06:17

　　生長調(diào)控因子（growth-regulating factors,GRF）基因家族是一類植物特有的轉(zhuǎn)錄因子。在模式植物水稻、擬南芥中,部分GRF基因被證實是影響株高發(fā)育的核心調(diào)控因子。利用加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)分析方法（Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA）,初步構(gòu)建以玉米ZmGRF基因與調(diào)控株高發(fā)育的功能基因為核心的共表達網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明,有9個ZmGRF基因與已報道的調(diào)控株高發(fā)育基因具有顯著的共表達關(guān)系,并呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的共表達模式,推測這9個ZmGRF基因是調(diào)控玉米株高發(fā)育的潛在候選基因。進一步通過微共線性分析發(fā)現(xiàn),9個ZmGRF候選基因中有8個基因可以形成基因?qū)?并且所有基因?qū)Φ腒a/Ks值均顯著小于1,暗示調(diào)控株高發(fā)育候選ZmGRF基因功能的保守性。 

【文章來源】：玉米科學(xué). 2020,28(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

Zm GRF基因與株高相關(guān)基因表達量相關(guān)性分析

利用Clustal W軟件對玉米Zm GRF全長蛋白質(zhì)序列進行多序列對比，并利用MEGA 7.0軟件，采用Neighbor-Joining法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，其中，Bootstrap(自展值)設(shè)置為100，采用p-distance距離模型，缺失數(shù)據(jù)的處理方法為pairwise deletion，其他參數(shù)為軟件默認值。此外，轉(zhuǎn)錄組測序的基因相對表達豐度采用FPKM法進行歸一化。最后，利用R(3.6.3版本)軟件中的pheatmap包繪制玉米ZmGRF基因的表達熱圖。2 結(jié)果與分析

為了進一步探討Zm GRF基因的進化特征，利用Clustal W軟件，將玉米Zm GRF基因編碼的全長蛋白質(zhì)序列進行多序列比對，并通過MEGA7軟件、采用鄰接法構(gòu)建進化發(fā)育樹(圖5)。系統(tǒng)發(fā)育樹可以分成6個亞枝(C1～C6)，每個亞枝中的基因數(shù)目不同，C2、C4、C6所含的基因數(shù)最少(2個)，而C1所含的基因數(shù)最多(5個)，其中，ZmGRF15與ZmGRF16,ZmGRF17與ZmGRF18相似性最高，這也與共線性分析結(jié)果一致。此外，將玉米ZmGRF基因在3個雜交組合(低：L,中：M，高：H)的3個不同發(fā)育階段(1:拔節(jié)期，2：大喇叭口期，3：抽雄期)的相對表達量進行統(tǒng)計分析(表2)，發(fā)現(xiàn)除ZmGRF7基因的相對表達量為0外，其余17個ZmGRF基因呈現(xiàn)出不同的表達模式。圖5所示，ZmGRF5基因在3個雜交組合的3個發(fā)育階段呈現(xiàn)出持續(xù)上調(diào)表達的特征，隨著玉米的株高發(fā)育，該基因表達量也逐漸升高。Zm GRF4和Zm GRF10基因的相對表達量在3個自交系的3個不同時間點均保持穩(wěn)定高表達，而Zm GRF17和Zm GRF18基因的相對表達量較低。調(diào)控株高發(fā)育的候選Zm GRF基因呈現(xiàn)不同表達模式，暗示著玉米株高發(fā)育調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，不同的基因可能在不同發(fā)育階段發(fā)揮著重要作用。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用WGCNA鑒定玉米株高和穗位高基因共表達模塊[J]. 馬娟,曹言勇,王利鋒,李晶晶,王浩,范艷萍,李會勇.  作物學(xué)報. 2020(03)
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[3]玉米種質(zhì)改良與相關(guān)理論研究進展[J]. 張世煌,田清震,李新海,李明順,謝傳曉.  玉米科學(xué). 2006(01)



本文編號：3105040