棉花LIM蛋白基因家族的进化及表达特征分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杨洋

作者： 杨洋;李波;胡文冉;张经博;范玲

作者机构：

关键词： 棉花;LIM;纤维发育;基因复制;基因表达模式

期刊名称： 植物生理学报

ISSN： 2095-1108

年卷期： 2015 年 12 期

页码： 2133-2142

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 植物LIM蛋白参与细胞骨架的调节及调控次生细胞壁的发育。本研究在雷蒙德氏棉(D5)、亚洲棉(A2)基因组和陆地棉的A、D亚基因组中分别鉴定出14个LIM基因。陆地棉GhLIM基因在2个亚组间的染色体上的分布及基因的复制模式是一致的。推测其复制发生在其祖先同可可(6个LIM)分开之后,A2、D5基因组分化之前;陆地棉LIM除多倍体化使其数目加倍外,没有基因复制与丢失事件发生。蛋白系统进化分析表明,所有被子植物LIM蛋白可以划分为4个亚组(部分具有小亚组):αLIM1(FLIM1、WLIM1、PLIM1)、βLIM1、γLIM2(WLIM2)、δLIM2(PLIM2-I、PLIM2-II)。陆地棉GhLI M的同源复制基因分别在WLIM2和PLIM2-I、PLIM2-II中聚为独立的分支。通过分析深度测序表达谱,发现陆地棉GhLIM有3种表达类型:组成型表达的GhLIM1、2(FLIM),GhLIM3(WLIM1),GhLIM13(βLIM1)和GhLIM4、8、14(WLIM2);雄蕊中优势表达的GhLIM7、9(PLIM2-I),GhLIM5、6、10、11(PLIM2-II);在雄蕊和纤维中优势表达的GhLIM12(PLIM2-I)。实时荧光定量PCR分析表明,GhLIM基因各成员在不同的纤维发育阶段具有不同的表达特征,GhLIM1、13、14在纤维的快速伸长期(5~15 DPA)上调表达,在15 DPA表达量最高;GhLIM2则在纤维次生壁发育期(18~28 DPA)显著上调表达,在28 DPA表达量最高。而GhLIM12在10~23 DPA持续高表达,在28 DPA则没有表达。上述结果说明GhLIM家族基因在纤维发育的不同阶段发挥着不同的功能。

分类号： S562

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