文献类型： 中文期刊

作者： 张玉 ¹ ; 石磊 ¹ ; 巩檑 ¹ ; 聂峰杰 ¹ ; 杨江伟 ¹ ; 刘璇 ¹ ; 杨文静 ¹ ; 张国辉 ¹ ; 颉瑞霞 ¹ ; 张丽 ¹ ;

作者机构： 1.宁夏农林科学院农业生物技术研究中心宁夏农业生物技术重点实验室;甘肃农业大学生命科学技术学院;甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室;宁夏农林科学院固原分院;甘肃农业大学农学院

关键词： 马铃薯;WOX基因家族;愈伤组织;基因表达

期刊名称： 生物技术通报

ISSN： 1002-5464

年卷期： 2024 年 40 卷 003 期

页码： 170-180

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]WUSCHE-相关同源盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)基因家族是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育、干细胞分化调控、逆境胁迫响应等过程中扮演重要角色.开展马铃薯WOX基因家族鉴定与功能研究,将为马铃薯遗传改良提供优良基因资源与理论依据.[方法]基于拟南芥、番茄、烟草和水稻WOX蛋白序列,利用HMMER 3.0 和BLASTP鉴定马铃薯WOX基因家族成员,使用MCScanX软件分析WOX基因家族成员在马铃薯种内及种间的共线性,并采用邻接法构建系统发育进化树.利用ExPASy、GSDS等软件分析马铃薯WOX基因家族成员理化性质、基因结构、蛋白motif、启动子区域转录因子结合位点.基于PGSC数据库中马铃薯转录组数据,分析StWOXs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式;以可能参与离体再生过程的StWOX5 作为候选基因,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在具有不同离体再生能力的 4 个马铃薯品种(系)再生过程中的表达情况.[结果]鉴定得到 11 个马铃薯WOX基因家族成员,分布在 5 条染色体上,分为WUS、中间和古老共 3 个进化分支,不同分支中StWOXs基因结构、蛋白motif组成、转录因子结合位点类型和数量存在不同程度的差异.表达模式结果表明,马铃薯WOX基因家族成员参与离体再生和非生物胁迫响应,StWOX4/5/11/13在愈伤组织中特异表达,StWUS、StWOX1/3c/4/5/13在甘露醇处理下上调表达,StWOX3a/11 在NaCl处理下上调表达,StWOX4/5/13 在热胁迫中上调表达,且StWOX5 相对表达量与愈伤组织分化率呈正相关.[结论]不同马铃薯WOX基因具有潜在的功能多样性,StWOX5具有促进马铃薯离体再生分化的作用,参与了非生物胁迫反应.