2个玉米光敏色素C基因的转录丰度对多种光质处理的响应

文献类型： 中文期刊

第一作者： 牛骧

作者： 牛骧;郭林;杨宗举;孙蕾;李红丹;游光霞;徐宏;孟凡华;佘跃辉;杨建平

作者机构：

关键词： 玉米;Zm PHYC;光信号转导;表达模式;光质处理

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2017 年 12 期

页码： 2209-2219

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】通过NCBI数据库获得2个玉米PHYC及相关数据,并进行相关生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析2个玉米PHYC在玉米各器官的转录丰度,以及其转录丰度对多种光质处理、黑暗到各种光质转换和光周期处理(长日照和短日照)的响应,为研究玉米PHYC在玉米幼苗去黄化与开花期的调控机制奠定基础。【方法】采用玉米B73自交系为研究材料,通过RT-PCR分别对Zm PHYC1和Zm PHYC2的全长ORF序列进行克隆;借助相关软件对其进行生物信息学分析,利用q RT-PCR分析这两个基因在玉米各器官中的转录丰度,及其转录丰度对各种光照处理的响应。【结果】Zm PHYC1和Zm PHYC2的全长ORF均为3 408 bp,编码1 135个氨基酸基序,分子量分别为126.14和126.07 k D。生物信息学分析表明,玉米phy C蛋白可以分为6个功能区段:节奏周期蛋白—Ah核转运接受蛋白—专一蛋白区段(Per-Arnt-Sim,PAS)、c GMP受激磷酸二酯酶区段(GAF)、色素区段(PHY)和PAS相关区段(PRD,包含2个PAS区段)、组氨酸激酶A区段和组氨酸激酶ATP酶区段,但是Zmphy C2在PRD区段仅有一个PAS区段。氨基酸水平的系统发育树分析表明,Zmphy C1和Zmphy C2与禾本科物种phy C有很高的一致性,且与甘蔗和高粱phy C的亲缘关系较近。q RT-PCR分析表明,Zm PHYC1和Zm PHYC2的表达在根和叶中的转录丰度均较高,同时对持续蓝光和白光响应强烈;在黑暗到各种光质转换处理中,这两个PHYC的表达模式相似。在黑暗转到远红光、红光、蓝光和白光的0.5 h,Zm PHYC1和Zm PHYC2的转录表达均急剧上升,随后迅速下降到自身起始黑暗时的水平以下,并上下波动。这两个基因对长日照和短日照的光周期处理也能积极响应,在长日照条件下,2个Zm PHYC出现了极其相似的表达模式,均在光照和黑暗阶段各出现1个峰值;在短日照条件下,这两个基因的表达模式差异较大,Zm PHYC1的峰值出现在进入黑暗后6 h,而Zm PHYC2的峰值出现在进入光照阶段2 h。【结论】玉米phy C蛋白可以分成6个功能区段,但是Zmphy C2在PRD区段仅具有一个PAS相关区段。2个玉米PHYC转录丰度具有组织特异性。在各种光质处理中,Zm PHYC1和Zm PHYC2的表达模式相近,可能二者存在功能冗余,在转录水平上前者的丰度高于后者,推测Zm PHYC1在玉米中起更重要的作用,并且可能二者在功能上存在分工。Zm PHYC1和Zm PHYC2对各种光质和光周期处理均有较强的响应,推测二者在调控玉米光形态建成和开花中具有重要作用。

分类号： S513

  • 相关文献

[1]2个玉米ZmCRY1a基因的克隆及其响应光质处理的表达模式. 闫蕾,杨宗举,苏亮,肖阳,郭林,宋梅芳,孙蕾,孟凡华,白建荣,杨建平. 2016

[2]玉米光敏色素A1与A2在各种光处理下的转录表达特性. 杨宗举,闫蕾,宋梅芳,苏亮,孟凡华,李红丹,白建荣,郭林,杨建平. 2016

[3]应用实时荧光定量PCR技术分析玉米水分胁迫诱导基因的表达模式. 张中保,李会勇,石云素,宋燕春,黎裕,王天宇. 2007

[4]玉米生长素响应因子基因家族全基因组鉴定及表达分析. 曹丽茹,张前进,郭子宁,鲁晓民,张新,魏昕,皇甫柏树,王振华. 2021

[5]10个玉米ZmbZIP基因表达模式分析. 贾利强,吴洪梅,曾科美,龙金云,郑飞,赵秋芳,陈曙. 2021

[6]11个玉米bZIP基因应答逆境胁迫的表达分析. 贾利强,赵秋芳,陈曙. 2022

[7]水分胁迫下16个玉米NAC转录因子的序列特征和表达分析. 张进艳,陈芳,李亮,马艺文,王振萍,姜立雁,王化俊,郝转芳. 2014

[8]玉米逆境胁迫响应基因ZmbZIP71的克隆与表达分析. 刘彦丹,英生,张登峰,石云素,宋燕春,白志川,王天宇,黎裕. 2011

[9]玉米干旱诱导表达基因ZmCKS2的克隆与表达分析. 黎裕,张中保,卢敏,李会勇,张登峰,刘颖慧,石云素,宋燕春,王天宇. 2010

[10]玉米1,3,4-三磷酸肌醇5/6激酶ITPK家族基因的鉴定和分析. 张中保,李向龙,吴忠义,魏建华. 2015

[11]玉米生长素响应因子基因ZmARF10在干旱胁迫中的功能分析. 曹丽茹,叶飞宇,李伟亚,马晨晨,庞芸芸,梁小菡,张新,鲁晓民. 2024

[12]玉米干旱诱导表达基因ZmBTF3b的克隆与表达分析. 张中保,张登峰,李会勇,刘颖慧,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕. 2010

[13]玉米非生物逆境响应基因ZmASK1的克隆及表达特性分析. 邹华文,吴忠义,张秀海,王永勤,杨清,曹鸣庆,黄丛林. 2008

[14]玉米逆境胁迫响应基因ZmTPR1的表达和功能分析. 曹丽茹,梁小菡,马晨晨,叶飞宇,庞芸芸,李伟亚,张新,鲁晓民. 2024

[15]玉米BURP家族基因的鉴定和分析. 张中保,吴忠义,魏建华. 2014

[16]转基因抗虫玉米LG11中m2cryAb-vip3A融合基因及其蛋白的表达分析. 李文兰,崔洁,李冬梅,李海涛,孟昭东,岳润清. 2024

[17]玉米PRX基因家族的鉴定与表达分析. 郝立冬,徐磊,闫治斌,李世风,石运强. 2025

[18]玉米抗白斑病菌侵染的主要生理机制及其谷胱甘肽过氧化物酶相关基因响应模式分析. 夏茹,陈泽辉,祝云芳,李永鹏,谭洋,陈通通,赵玳琳,田山君. 2025

[19]玉米生长素应答因子ARF基因家族的全基因组鉴定及表达特征分析. 马晨晨,叶飞宇,张晓东,胡德升,田艳雨,孙文鑫,李果,邓亚洲,曹丽茹. 2025

[20]大豆隐花色素介导光信号调控叶片衰老的机制. 孟颖颖,李宏宇,刘斌. 2014

作者其他论文 更多>>

微信小程序