西瓜NCED基因的鉴定及其对枯萎病和脱落酸的表达模式分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 姚依秀

作者： 姚依秀;李玉林;何艳军;范敏;高杰

作者机构：

关键词： 西瓜;9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED);脱落酸(ABA);基因表达;进化分析

期刊名称： 分子植物育种

ISSN： 1672-416X

年卷期： 2022 年 20 卷 005 期

页码： 1393-1405

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 脱落酸(abscisic acid,ABA)是植物生长发育和逆境胁迫所必需的一种重要的植物激素,而9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是催化植物ABA合成的关键限速酶,在植物对干旱、高盐及病原菌等逆境的响应过程中发挥十分重要的作用.然而,目前还没有报道对西瓜中的ClNCED基因进行分离和鉴定.本研究在西瓜基因组中利用生物信息学技术共鉴定出10条ClNCED基因,预测并分析了这10条ClNCED基因的基因结构、染色体位置、亚细胞定位等基本信息及在西瓜不同组织器官、ABA和枯萎病处理下的表达模式.亚细胞定位预测发现大部分西瓜ClNCED蛋白主要被定位在叶绿体和细胞质中.利用不同物种的NCED蛋白进行进化分析发现西瓜ClNCED蛋白聚类在5个亚族中.亚族Ⅳ是西瓜特异亚族,只包含一对串联重复基因ClNCED09和ClNCED10编码的蛋白.在所有西瓜ClNCED基因中,只有一半有内含子,内含子数由5~12不等.另外,我们还利用荧光定量PCR(RT-qPCR)对ClNCED基因的时空表达模式进行分析,发现一半的西瓜ClNCED基因为特异表达基因,并且大部分在雄花中优势表达.此外,我们从ClNCED基因的启动子中发现了许多重要的顺式作用元件,这些元件与激素和逆境相关,对西瓜ClNCED基因在喷施ABA及接种尖孢镰刀杆菌后的表达水平进行分析,发现绝大部分ClNCED基因能响应ABA处理,同时还鉴定到多个响应枯萎病的ClNCED基因,这也为今后西瓜ClNCED基因的功能鉴定及相关的抗病分子育种提供重要的理论依据.

分类号： S436.5

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