西葫芦NCED基因家族鉴定及其响应干旱胁迫分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘建汀

作者： 刘建汀;叶新如;张前荣;李永平;温庆放;朱海生

作者机构：

关键词： 西葫芦;NCED基因家族;生物信息学分析;干旱胁迫;表达分析

期刊名称： 西北植物学报

ISSN： 1000-4025

年卷期： 2023 年 43 卷 04 期

页码： 569-581

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： NCED基因家族成员在调节植物响应干旱胁迫中发挥着关键作用，该研究通过生物信息学技术分析NCED在西葫芦基因组中的分布、结构及进化，研究家族成员在不同组织中的表达特异性及其对10%PEG 6000模拟干旱、0.1 mmol·L~(-1) ABA激素和自然干旱胁迫的响应，以解析NCED基因家族的生物学功能。结果表明：(1)从西葫芦全基因组中鉴定出6个NCED家族基因(CpNCED1～6),且6个基因均不含内含子、分别分布于西葫芦的1、10、12、14、19和20号共6条染色体上。(2)理化性质分析发现，CpNCED1～6蛋白长度为569～590 aa,理论分子量在62.64～65.54 kD之间。(3)蛋白保守元件分析显示，除CpNCED3蛋白在遗传进化过程中出现3个基序(motif 12、motif 13和motif 15)的缺失外，其余5个蛋白都有完整的16个motif保守基序，且分布在600个氨基酸以内，同时大部分NCED蛋白序列保守性较高。(4)顺式作用元件分析显示，西葫芦CpNCED1～6基因均含ABRE、W box、MBS、P-box、TCA-element、CGTCA-motif、TGA-element和TGA-box等潜在的干旱胁迫响应元件。(5)qRT-PCR分析表明，CpNCED1～6基因在西葫芦不同组织中的表达具有组织特异性，其中，CpNCED4和CpNCED1在茎中的表达量显著高于其他4个基因，CpNCED2、CpNCED4、CpNCED6在花中的表达显著高于其余3个基因且CpNCED2表达量最高，CpNCED1～6在果实和叶中的表达量均相对较低；与对照组相比，CpNCED1～6受模拟干旱、ABA激素和自然干旱胁迫均上调表达；伴随干旱胁迫的产生，叶片中脱落酸(ABA)含量逐渐升高，暗示CpNCEDs在西葫芦干旱胁迫响应与ABA的生物合成过程中发挥着正向调控作用。研究发现，6个CpNCED1～6基因与西葫芦干旱胁迫响应密切相关，且对西葫芦干旱胁迫的响应以及ABA生物合成具有重要作用，尤其以CpNCED2和CpNCED4基因的作用更为明显。

分类号： S642.6

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