谷子PEPC基因的鉴定及其对非生物逆境的响应特性

• 作者: 赵晋锋 杜艳伟 王高鸿 李颜方 赵根有 王振华 王玉文 余爱丽
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 谷子 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 非生物逆境 表达分析
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 700-711
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2020.94107

摘要

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)是C4植物光合作用关键酶, 并在植物多种代谢途径及逆境信号应答过程中起重要作用。本研究通过序列比对, 从谷子基因组中筛选出6个SiPEPC候选基因。SiPEPC蛋白特征参数相似度很高, 序列非常保守, 都含有PEPC基因特征功能域PEPcase Motif。SiPEPC成员主要被定位在细胞质、细胞核和线粒体。在SiPEPC成员启动子序列中含大量有光、激素、逆境以及其他生长调控相关的顺式应答元件。苗期逆境qRT-PCR表达谱分析表明, 5个SiPEPC基因(SiPEPC1、SiPEPC2、SiPEPC3、SiPEPC5、SiPEPC6)不同程度受ABA、PEG、高盐和低温诱导表达, 表明其参与了苗期对非生物逆境的响应。5个SiPEPC基因表达量在正常生长条件下随着谷子的生长呈增强趋势, 且在不同生育时期干旱胁迫下明显增加, 表明其参与了拔节、抽穗、灌浆期的干旱胁迫应答。拔节期弱光可诱导5个SiPEPC基因的表达, 而在拔节期中等强度光照以及抽穗期和灌浆期的中等光照和弱光照下表达量均急剧降低, 揭示光照强度严重影响SiPEPC基因的表达。