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巴西橡胶树GRAS基因家族鉴定及表达分析

文献类型： 中文期刊

作者： 李娟 1 ; 袁渊 2 ; 吴挺开 2 ; 邓治 2 ; 程汉 2 ;

作者机构： 1.浙江农林大学现代农学院

2.中国热带农业科学院橡胶研究所/热带作物生物育种全国重点实验室

关键词： 巴西橡胶树;GRAS基因家族;生物信息学;基因表达;DELLA

期刊名称： 热带作物学报

ISSN： 1000-2561

年卷期： 2024 年 45 卷 009 期

页码： 1761-1779

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： GRAS是植物特有的转录因子，在植物生长发育过程以及非生物胁迫应答中具有重要的调控作用，然而在巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）中还未见关于该基因家族的报道。本研究利用生物信息学工具分析巴西橡胶树GRAS基因家族成员的蛋白质理化性质、系统进化关系、基因结构、染色体位置及启动子顺式作用元件，利用转录组数据及实时荧光定量PCR(qPCR)分析橡胶树GRAS基因的表达模式。结果表明：在巴西橡胶树基因组中共鉴定到91个GRAS家族成员，分别命名为HbGRAS1～HbGRAS91，其分子量在14.07～89.46 kDa之间。亚细胞定位预测结果显示，HbGRAS蛋白主要定位于细胞核和叶绿体。系统发育分析将其划分为14个亚家族，同一亚族成员的基因结构和基序组成较为保守。橡胶树GRAS基因分布在除11号染色体外的其他17条染色体和2条Scaffold上，其中17个HbGRAS基因组成10个串联重复事件。共线性分析显示，片段重复区域中有87个HbGRAS基因，说明片段重复可能是橡胶树GRAS基因扩张的主要驱动力。启动子顺式作用元件分析显示，橡胶树GRAS家族包含多个植物激素和胁迫应答顺式作用元件。HbGRAS基因表达具有组织特异性，并与橡胶树叶片发育有关。GRAS亚家族成员DELLA基因的表达与橡胶树木质部发育有关并受赤霉素（gibberellin, GA）抑制。本研究结果为橡胶树GRAS基因的功能研究提供参考。

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