小麦TaLEA3基因家族的全基因组鉴定及其响应赤霉病的表达模式分析

论文摘要

胚胎晚期丰富（late embryogenesis abundant,LEA）蛋白是高等植物胚胎发育后期种子中大量积累的一类蛋白质,在植物逆境胁迫方面具有重要作用。其中第三组的LEA蛋白（LEA3）是该类蛋白家族的主要成员,因其在植物抗旱耐盐性方面的卓越表现而被广泛研究。在前期研究中,通过高通量蛋白质组学的方法,在禾谷镰刀菌接种的小麦穗轴中筛选到1个与抗病相关的差异积累蛋白Wrab17（LEA3基因家族）。为了揭示小麦中TaLEA3基因家族的序列特征及其对生物胁迫的响应机制,采用生物信息学方法对该基因家族进行了系统研究。结果表明,在小麦全基因组中共鉴定到26个TaLEA3基因,命名为TaG3LEA-1～TaG3LEA-26,分布于小麦的9条染色体上。串联重复和片段复制是该基因家族扩张的主要方式;MEME分析表明该家族成员含有motif 2或motif 5,是LEA3家族的典型特征。通过基因表达分析和qRT-PCR验证,发现TaG3LEA-25在干旱和高温胁迫下均高表达,并且在不同赤霉病抗感材料间存在显著差异,推测其可能参与了小麦赤霉病抗性调控。研究结果为阐明小麦TaLEA3家族基因的进化关系提供了有价值的信息,并且为进一步探究其功能机制奠定了理论基础。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 小麦TaLEA3基因家族的鉴定及序列分析
•   1.2 基因复制事件及选择压力分析
•   1.3 小麦TaLEA3基因家族成员的系统进化树构建
•   1.4 小麦TaLEA3基因结构及启动子区域顺式调控元件分析
•   1.5 小麦TaLEA3基因家族成员的表达谱分析
• 2 结果与分析
•   2.1 小麦中TaLEA3基因家族成员获得
•   2.2 小麦TaLEA3家族基因复制事件及选择压力分析
•   2.3 小麦与不同物种LEA3基因家族的系统发育分析
•   2.4 小麦TaLEA3家族基因结构及启动子区域顺式调控元件分析
•   2.5 小麦TaLEA3家族基因的表达谱分析
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郑彤,袁敏敏,花辰,周瑶,李磊,孙政玺,李韬

关键词: 小麦,基因家族,赤霉病,表达谱

来源: 生物技术进展 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,植物保护

单位: 扬州大学农学院江苏省作物遗传生理重点实验室植物功能基因组学教育部重点实验室江苏省作物基因组学与分子育种重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(31771772),江苏省研究生科研创新项目资助

分类号: S435.121.45;Q943.2

DOI: 10.19586/j.2095-2341.2019.0059

页码: 357-368

总页数: 12

文件大小: 5793K

下载量: 217