巨桉EgrBBX基因家族鉴定及其在非生物逆境处理下的表达分析

• 作者: 从青 倪晓祥 杨宁 王晓荣 程龙军
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 巨桉 BBX(B-box)基因家族 转录因子 基因表达 非生物逆境胁迫响应
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 658-671
• 页数: 14页
• 分类号: S718|Q812
• 字数: 8030字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.04.008

摘要

BBX(B-box)蛋白是锌指结构转录因子蛋白家族的一个亚家族,广泛参与植物的生长和发育,在非生物逆境响应中也具有重要作用.桉树(Eucalyptus)是我国南方用材树种,但其抗逆性较差,限制了桉树栽培范围的扩大和栽培效益提高.为丰富桉树抗逆基因资源,给桉树抗逆分子辅助育种提供参考依据,本研究从巨桉(Eucalyptus grandis)全基因组范围内搜寻并鉴定出21个BBX基因家族成员,利用mg2c、Protparam、MEGA和PlantCARE软件进行染色体分布、序列结构特征以及启动子上顺式作用元件的种类和分布等分析,并对EgrBBX家族基因的组织特异性表达及其在低温、干旱及高盐处理下的表达模式进行qRT-PCR检测分析.结果表明,21个EgrBBX基因分别分布在9条染色体上;编码蛋白序列中含有典型的B1、B2和CCT结构域,可分为B1+B2+CCTⅠ和Ⅱ型、B1+B2、B1+CCT以及B1五个类型.启动子元件分析结果表明,EgrBBX家族基因启动子上除含有大量光响应元件,还含有ABRE(ABA-responsive element)、MBS(MYB binding site)、LTR(low-temperature responsiveness)、HSE(heat-stress responsive element)等非生物逆境响应相关元件.以qRT-PCR方法进行根、茎和叶的组织表达分析表明,EgrBBX1、EgrBBX7、EgrBBX9、EgrBBX13和EgrBBX18主要在叶片中表达,EgrBBX3、EgrBBX6和EgrBBX15在茎中具有相对较高的表达量.在不同时间低温、干旱和高盐的非生物逆境胁迫条件下,大部分EgrBBX基因发生响应:低温处理下EgrBBX4、EgrBBX7、EgrBBX8、EgrBBX14、EgrBBX16和EgrBBX17在整个处理时间周期内均表现为强烈的表达抑制;EgrBBX8、EgrBBX11、EgrBBX12和EgrBBX18在干旱处理1 d即出现明显的上调表达,2 d后该诱导效应减弱或消失;高盐处理下,21个EgrBBX基因中13个在12 h后表达达到峰值,然后逐渐回落.本研究可为深入揭示EgrBBX基因家族在非生物逆境胁迫响应中的具体功能,筛选桉树抗逆性EgrBBX基因资源提供参考依据.