杨树GABA支路3个基因家族的鉴定和表达分析

• 作者: 史胜青 成铁龙 武妍妍 江泽平 纪敬 谢田田 陈炜
• 来源期刊: 南京林业大学学报（自然科学版）
• 学科: 农学
• 关键词: 基因家族 GABA支路 γ-氨基丁酸(GABA) 进化分析 组织特异性表达 杨树
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 67-77
• 页数: 11页
• 分类号: S722.3+7|Q78
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.201912029

摘要

[目的]γ-氨基丁酸(GABA)与植物的生长发育有着密切的联系.结合前期对GABA抑制杨树不定根发育的研究,对GABA支路基因家族的特征和表达模式进行研究,为进一步解释其在不定根发育中的作用奠定基础.[方法]从银白杨(Populus alba)×P.glandulosa'84K'('84K'杨)基因组中鉴定出GABA支路的PopGAD、PopGABA-T和PopSSADH 3个基因家族成员,并利用生物信息学方法分析其特征,以及与其他物种相关基因家族的亲缘关系;利用qRT-PCR研究外源GABA及其降解抑制剂vigabatrin(VGB)对各基因表达的影响.[结果]①PopGAD、PopGABA-T和PopSSADH 3个基因家族成员数量依次为6、2和2个,启动子序列中主要包含与光、激素和环境等响应相关元件.②系统进化分析表明,PopGAD家族中PopGAD6与家族其他成员亲缘关系较远;Pop-GABA-T和PopSSADH家族中的两个基因成员亲缘关系较近.③基因表达分析表明,不定根生长过程中GABA支路基因总体上在根中表达量高于茎和叶.外源GABA或VGB处理对PopGAD和PopGABA-T两个基因家族成员在根、茎和叶中的表达量影响程度不同,但对PopSSADH基因家族的表达则无明显影响.[结论]GABA支路3个基因家族在'84K'杨树响应光、激素和环境胁迫等方面具有重要作用.外源GABA和VGB处理对PopGAD和PopGABA-T家族成员的影响较大,并且均在根中表达量最高,表明这两个基因家族在不定根生长过程中发挥着重要调控功能.这为深入解析GABA在树木不定根发生中的作用机制奠定了基础.