苦荞b HLH93转录因子响应铝胁迫的功能研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘桐

作者： 刘桐;王志荣;李伟;刘洋;王祥儒;赖弟利;何毓琦;张凯旋;赵振军;周美亮

作者机构：

关键词： 苦荞;铝;bHLH;过表达;转录组;双荧光素酶

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 016 期

页码： 3127-3142

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】荞麦是一种重要粮食和经济作物。与其他作物相比，荞麦具备较高的耐铝性。实验室前期研究，在铝离子胁迫下的苦荞转录组中发现一个可能与铝离子响应密切相关的转录因子FtbHLH93，探究FtbHLH93的功能，为解决土壤酸化引致铝毒害的问题及耐铝植物的选育提供思路与线索，并为荞麦耐铝性的分子机理解析奠定基础。【方法】以品苦1号的cDNA为模板克隆FtbHLH93，通过qRT-PCR检测其在苦荞不同组织和铝离子处理不同时间段的表达量；酵母系统鉴定转录激活活性；亚细胞定位确定其表达部位。检测过表达材料的黄酮类物质含量，在未处理和铝离子处理条件下测定SOD和POD活性。运用转录组分析差异表达基因，筛选潜在的下游靶基因，对其进行启动子预测，并利用双荧光素酶报告基因试验进行验证。【结果】FtbHLH93转录因子编码区长度为573 bp，编码190个氨基酸残基，预测蛋白分子量为21.759 kDa，等电点为8.64。qRT-PCR结果显示，FtbHLH93在苦荞根中表达量高，铝胁迫下基因表达定量分析表明，FtbHLH93在24 h时表达量最高。转录因子活性鉴定显示，FtbHLH93在酵母系统中无转录激活活性。亚细胞定位显示其定位在细胞核上。在铝离子处理下，过表达FtbHLH93植株的毛状根具有耐铝性，并且SOD和POD活性均显著高于对照组，过表达材料的黄酮类代谢物的检测结果显示，芦丁、儿茶素、烟花苷含量明显高于对照组。通过对转录组数据进行GO和KEGG富集分析，发现GO富集分析中，其与金属离子转运和镉锰离子条目有关，KEGG富集分析中，其与ABC转运蛋白有关，且挖掘出3个铝响应的候选下游靶基因，共表达分析发现其中2个候选下游靶基因与FtbHLH93的表达模式相似。【结论】FtbHLH93转录因子可能通过促进黄酮类物质的累积、SOD和POD活性的提高来缓解铝毒害，FtbHLH93可能靶向调控与铝响应有关的FtPinG0100930100.01、FtPinG0303102000.01和FtPinG0403996200.01。

分类号： S517

  • 相关文献

[1]苦荞种皮转录组SSR位点信息分析及其分子标记的开发. 贺润丽,尹桂芳,李春花,王莉花,马颖榆,王梦莹,阎仕豪. 2020

[2]猪NLRC5基因启动子克隆及生物信息学分析. 刘翔,尹灵丹,薛美,李亮,赵立媛,蒋成凡,王文哲,冯力,刘平黄. 2021

[3]牦牛VEGFA双荧光素酶载体构建及与miR-200b的靶向验证. 谢建鹏,陈平,王斐,何振富. 2023

[4]麒麟鸡miRNA-1623与靶基因Wnt4的靶标验证分析. 李珊珊1,2孙红梅2　张伟2　董振2　李春义2*　杜炳旺1*. 2016

[5]低氧胁迫下鲢miR-17a-5p及其靶基因分析. 李晓晖,冯翠,王巧欣,邹桂伟,梁宏伟. 2023

[6]绵羊INHBB、SMAD4和FGF18基因的双荧光素酶载体构建及其与miR-370-3p的靶向验证. 李芝丰,储明星,孙伟. 2021

[7]肉牛DKK3基因3'UTR双荧光素酶报告质粒构建及与miR-25的靶向验证. 张凤,陈明新. 2022

[8]麒麟鸡miRNA-1623与靶基因Wnt4的靶标验证分析. 李珊珊,孙红梅,张伟,董振,李春义. 2017

[9]bHLH转录因子的研究进展. 王力伟,房永雨,刘红葵,郭保民,王蕴华,孙瑞芬,吉鹏华,何江峰. 2020

[10]大豆GmbHLH041基因的生物信息学分析及对镉胁迫的响应. 刘晓庆,陈华涛,张红梅,袁星星,崔晓艳,陈新. 2018

[11]MBW复合体在植物花青素合成途径中的研究进展. 高国应,伍小方,张大为,周定港,张凯旋,严明理. 2020

[12]一个大豆脱水胁迫响应的bHLH类转录因子的克隆及功能分析. 陈李淼,沙爱华,张婵娟,单志慧,张晓娟,陈水莲,朱晓玲,刘宝红,祁琳. 2013

[13]基于转录组的洋葱bHLH转录因子家族鉴定与生物信息学分析. 陈微,潘美红,惠林冲,李威亚,郇国磊,何林玉,缪美华,陈振泰,杨海峰. 2023

[14]植物bHLH转录因子的结构特点及其生物学功能. 张全琪,朱家红,倪燕妹,张治礼. 2011

[15]玉米转录因子ABP7响应植物激素的表达分析. 宋丹丹,王银晓,温洪涛,赵军. 2019

[16]植物bHLH转录因子研究进展. 刘文文,李文学. 2013

[17]植物bHLH转录因子家族的功能研究进展. 刘晓月,王文生,傅彬英. 2011

[18]玉米bHLH类转录因子ABP7的启动子克隆及其活性分析. 王银晓,赵军. 2015

[19]植物bHLH转录因子的研究进展. 于冰,田烨,李海英,吕笑言,王宇光,端木慧子. 2019

[20]甜菜BvBHLH92基因组织表达及亚细胞定位研究. 王宇光,李海英. 2017

作者其他论文 更多>>

微信小程序