甘草Pht1基因家族鉴定与表达分析

• 作者: 张亚丽 王楠 高静 张岗 李铂 颜永刚
• 来源期刊: 西北植物学报
• 学科: 农学
• 关键词: 甘草 磷转运蛋白 非生物胁迫 基因表达 基因克隆
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 229-241
• 页数: 13页
• 分类号: Q319+.3|Q785|S567
• 语种: 中文
• DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2022.02.0229

摘要

Pht1家族磷酸盐(Pi)转运体介导植物中磷(P)的吸收和再动员.为探讨甘草Pht1基因的结构及表达模式,该研究利用生物信息学方法对甘草Pht1(GuPht1)基因家族进行分析,结合转录组数据和实时荧光定量(qRT-PCR)分析GuPht1在非生物胁迫下的表达,并采用RT-PCR克隆4个GuPht1基因.结果显示:(1)甘草中有8个Pht1家族成员(GuPht1;1—GuPht1;8),都位于细胞膜上,且具有12个跨膜结构,属于MFS超家族,氨基酸长度介于521～570 aa之间,含有Pht1保守的特征序列GGDYPLSATIMSE.(2)系统进化分析显示,甘草GuPht1基因家族成员与豆科植物亲缘关系较近;启动子区含有与磷饥饿有关的W-box、G-box、PHO-like和P1BS元件;甘草GuPht1基因家族在Scaffold定位分布均匀,三级结构均为单体.(3)转录组数据分析显示,GuPht 1响应干旱、盐、激素等胁迫,且表达有组织特异性.qRT-PCR结果表明,低磷胁迫下GuPht1基因有明显的时空表达差异性,Gu-Pht1;1/1;6/1;8在根中表达明显上调,GuPht1;5/1;6在叶中表达明显上调,低磷处理显著提高了GuPht1在根和叶中的表达量,根中被诱导上调表达的成员更多;在干旱、盐、激素处理下根和叶中GuPht1;5都被显著诱导表达.(4)成功克隆甘草 GuPht1;1/1;2/1;4/1;5基因,长度分别为 1 562、1 618、1 625和 1 616 bp,编码522、538、540和537个氨基酸.本研究结果为深入探讨Pht1家族的功能和甘草对营养胁迫的响应机理提供参考.