黄瓜光敏色素互作因子的鉴定及表达分析

• 作者: 赵金栋 廖伟民 朱楚霞 刘建萍 杨有新 周勇
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 黄瓜 PIF基因家族 表达分析 非生物胁迫 生物胁迫
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 园艺·园林·林业
• 页码范围: 175-184
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

【目的】对黄瓜光敏色素互作因子（Phytochrome-interacting factor,PIF）家族基因进行系统分析和表达特征分析，为探究其在黄瓜生长发育与胁迫响应中的作用机理提供参考。【方法】基于黄瓜全基因组数据，通过生物信息学方法鉴定黄瓜PIF家族基因，并对家族基因的外显子—内含子结构、染色体定位、基因复制事件、系统进化树、保守基序及组织和胁迫相关表达模式等进行系统分析。【结果】从黄瓜基因组中鉴定出6个PIF基因，其不均等地分布于黄瓜的6条染色体上。基因复制事件分析结果表明，黄瓜PIF基因存在一个片段重复事件（CsPIF1a和CsPIF1b）。系统发育分析表明，来自黄瓜、拟南芥、辣椒、玉米和水稻的PIF蛋白可分为4个不同的组（PIF1、PIF2/3/6、PIF4/5、PIF7/8）。保守基序分析揭示了许多保守基序的存在，与PIF蛋白的分类一致。基因结构分析表明，CsPIF基因有5或6个内含子，与其他植物相比，内含子数量相对稳定。CsPIF基因在黄瓜各组织均有一定的表达，但在不同组织中表达量差异明显，CsPIF1a、CsPIF1b和CsPIF7分别在雌花、叶和卷须中表达量最高，CsPIF4在茎和叶中表达量明显高于其他组织，CsPIF8在茎、雌花和卷须中均具有较高的表达量，而CsPIF3在各组织中表达量相对平均。一些CsPIF基因的表达量在高温胁迫下明显下降，而在盐胁迫下明显上升。大部分CsPIF基因的表达量在霜霉病菌侵染下发生了明显的变化，其中CsPIF4和CsPIF8的表达量在黄瓜接种根结线虫后均有明显上升。【结论】一些黄瓜PIF基因的表达量在不同非生物和生物胁迫下发生明显变化，推测其在黄瓜逆境响应过程中发挥着重要的调控作用。