文献类型： 中文期刊

作者： 王智兰 ¹ ; 韩康妮 ¹ ; 杜晓芬 ¹ ; 李禹欣 ¹ ; 连世超 ¹ ; 王军 ¹ ;

作者机构： 1.山西农业大学谷子研究所/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室/杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室

关键词： 谷子;GRAS;全基因组鉴定;表达分析;分子标记

期刊名称： 核农学报

ISSN： 1000-8551

年卷期： 2022 年 36 卷 009 期

页码： 1723-1737

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了鉴定谷子GRAS家族基因并揭示SiGRASs响应外源植物激素和逆境胁迫过程的表达规律,本研究采用生物信息学方法对谷子GRAS转录因子家族进行全基因组鉴定,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行4种激素和2种胁迫处理后的表达分析,并根据SiGRAS23序列差异开发分子标记.结果表明,谷子全基因组共包含52个GRAS转录因子基因,大部分编码亲水性蛋白;82.69%的基因编码酸性蛋白,长度为362~734 aa,分子量为39.81~100.09 kDa,等电点为4.85~9.53.系统发育分析将谷子GRAS家族划分为10个亚家族.组织表达量分析表明,各亚族基因具有明显的组织表达特异性,LISCL、DELLA和SHR亚族基因分别在叶、茎和根中有较高的表达量,PAT1和HAM亚族大部分基因为组成型表达,但在叶中的表达量最高.SiGRASs启动子区含有多种植物激素、逆境响应相关的顺式作用元件;qRT-PCR结果显示,SiGRASs在不同激素和非生物胁迫下的表达水平存在较大差异,其中PAT1亚族中Seita.2G369400对6种不同的处理响应最为敏感;少数SiGRASs基因在各组织和各种激素和非生物胁迫处理下,表达量均在极低水平.DELLA亚族中的SiGRAS23在遗传群体AJF5的双亲矮宁黄和晋谷21号间存在序列差异,据此开发的分子标记D8-1与该群体株高性状紧密连锁.本研究为解析谷子GRAS家族基因参与激素信号转导及逆境胁迫响应的功能研究奠定了基础,SiGRAS23的分子标记可用于今后谷子种质资源株高等位变异的筛选.