SQUAMOSA promoter binding-like （SPL）轉(zhuǎn)錄因子在植物成花轉(zhuǎn)變和花發(fā)育過程中起著重要的調(diào)控作用。本研究通過生物信息學(xué)方法從菠蘿全基因組中共鑒定出16個AcSPL基因,分布于12條染色體上。系統(tǒng)發(fā)育分析表明菠蘿SPL基因家族可分為5個亞組,相對于雙子葉植物擬南芥而言,菠蘿的進化關(guān)系更接近于單子葉植物（水稻）�；蚪Y(jié)構(gòu)和基序分析發(fā)現(xiàn)菠蘿SPL基因家族具有相對保守的基因結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)域。組織特異性表達(dá)分析結(jié)果顯示,8個AcSPLs的最高表達(dá)量均出現(xiàn)在花芽中,6個AcSPLs在雌蕊中的表達(dá)量高于雄,1個AcSPL在萼片中的表達(dá)量最高,表明多數(shù)AcSPL基因與菠蘿花芽分化及花發(fā)育密切相關(guān)。AcSPL成員在花芽轉(zhuǎn)錄組中的表達(dá)結(jié)果也暗示SPL家族的不同成員參與乙烯誘導(dǎo)菠蘿開花的不同階段。本研究為菠蘿SPL家族重要基因的克隆提供了參考,并為深入了解菠蘿SPL基因在成花中的功能提供數(shù)據(jù)依據(jù)。 

【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(20)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

Ac SPL家族基因的系統(tǒng)發(fā)育樹

隨著植物基因組研究的深入，轉(zhuǎn)錄因子的全基因組鑒定和表達(dá)譜研究已成為植物基因功能研究的熱點。近年來，許多植物的SPL基因家族成員都得到分析，這些研究結(jié)果提示植物SPL轉(zhuǎn)錄因子家族在植物生長發(fā)育及多種生理生化過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用(Yamaguchi et al.,2009;Hyun et al.,2016;Wang et al.,2016;孫化雨等,2017;王維維等,2017)。然而，SPL的數(shù)量因物種不同而有所差異。本研究基于菠蘿全基因組測序數(shù)據(jù)庫，在菠蘿全基因水平鑒定SPL轉(zhuǎn)錄因子并分析其表達(dá)特性，共鑒定出16個SPL基因。系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示，所有五個亞組中都含有不同數(shù)量的Ac SPL、At SPL和Os SPL基因，每一組中都包含至少一個分別來自于擬南芥、水稻和菠蘿中的SPL基因，這表明菠蘿與擬南芥和水稻表現(xiàn)出相對保守的進化。相對于雙子葉植物擬南芥而言，菠蘿的進化關(guān)系更接近于單子葉植物水稻。這也驗證了水稻和菠蘿這些單子葉植物的進化來自于共同的祖先的觀點(Li et al.,2013)。圖3 Ac SPL基因的染色體定位

圖2 菠蘿SPL蛋白中保守基序和基因結(jié)構(gòu)的分布同一簇中的大多數(shù)基因通常包含相似的保守基序和外顯子-內(nèi)含子(黃驥和張紅生,2004)。本研究發(fā)現(xiàn)相同組內(nèi)的菠蘿SPL基因大部分具有相同的外顯子內(nèi)含子結(jié)構(gòu)。這也說明，SPL結(jié)構(gòu)域的進化可能與基因結(jié)構(gòu)的多樣化有關(guān)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)Ac SPL成員均含有高度保守的“SBP”結(jié)構(gòu)域，鋅結(jié)合位點(C3H和C2HC)和SPL結(jié)構(gòu)域中的NLS對核基因啟動子中特異性識別和與順式元件的結(jié)合有重要作用(Birkenbihl et al.,2005)，此標(biāo)識為進一步闡明菠蘿SPL基因家族的作用提供了重要的參考依據(jù)。這些結(jié)果與先前研究者的結(jié)果一致(Ali et al.,2017)。同時，通過染色體定位分析，我們發(fā)現(xiàn)16個Ac SPL基因定位于12條菠蘿染色體上，表明并非所有染色體上都含有Ac SPL基因。其中Ac SPL03與Ac SPL04和Ac SPL05與Ac SPL06分別位于兩條染色體的相同位置，這可能是同一染色體中的內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)所致的。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3492861