豆科作物AOX基因鉴定及其在普通菜豆响应非生物胁迫中的表达模式研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 闫知兰

作者： 闫知兰;赵芹;常甜达;王一鸣;王碧辉;王鹏;黄春国;张会;王利祥;郝晓鹏;赵波

作者机构：

关键词： 普通菜豆;AOX;豆科作物;非生物胁迫;表达模式

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2025 年 51 卷 007 期

页码： 1769-1783

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 交替氧化酶(alternative oxidase,AOX)是一种重要的线粒体末端氧化酶,在植物抵御非生物胁迫中扮演着关键角色。豆科作物作为植物蛋白的重要来源,在农业可持续发展中发挥着重要作用。然而,近年来频发的极端气候对豆科作物的产量和品质造成了严重影响,提高其耐逆性已成为亟待解决的问题。本研究对大豆、普通菜豆、宽叶菜豆和绿豆4种豆科作物的AOX基因家族进行了系统性的鉴定和分析,包括蛋白结构、理化性质、启动子顺式作用元件,以及普通菜豆AOX基因在多种非生物胁迫下的表达模式。家族成员鉴定发现,大豆、普通菜豆、宽叶菜豆和绿豆分别包含4个、3个、3个和3个AOX基因,亲缘关系分析将其划分为3个不同的亚族。顺式作用元件分析结果显示,豆科作物AOX基因启动子区域存在很多响应激素和逆境胁迫的顺式作用元件。对普通菜豆AOX基因在不同非生物胁迫下的表达模式进行分析发现,其AOX同源基因对不同非生物胁迫刺激响应存在差异,表现出多样的时序变化模式。其中, PvAOX1A;2受多种非生物胁迫的诱导显著上调表达。而PvAOX2;2＿2受盐胁迫和高温胁迫诱导显著上调表达, PvAOX2;2＿1受冷胁迫诱导显著上调表达。综上,普通菜豆AOX基因可能在其应答非生物胁迫中发挥着重要作用。本研究相关结果不仅为深入探究豆科作物AOX基因的生物学功能提供了重要线索,也为普通菜豆耐逆性的分子改良提供了潜在的靶基因。

分类号： S643.1

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