甜菜BvSnRK2基因家族全基因组鉴定及表达分析

	甜菜BvSnRK2基因家族全基因组鉴定及表达分析
	刘子茜; 伍国强
	2020-11-08
会议名称	第十九届中国作物学会学术年会
页码	1
会议日期	2020-11-08
会议地点	中国湖北武汉
摘要	【研究背景】植物经常遭受到各种非生物胁迫,包括高盐、干旱和极端温度等,这些严重限制了植物的生长发育以及作物的生产。蛋白激酶和磷酸酶是植物细胞内信号转导的主要成分,在植物的生长发育和应激反应中发挥着重要作用。蔗糖非发酵-1相关的蛋白激酶(SnRKs)家族在植物中广泛存在。而甜菜是粮食和制糖工业的重要作物之一,约占世界食糖年产量的20%。甜菜在高盐条件下具有良好的生存能力。本研究对甜菜SnRK2基因家族进行全基因组鉴定,对其在不同浓度盐处理下的表达模式进行了研究;为了探究甜菜SnRK2家族基因响应逆境的分子机制,本研究克隆6个SnRK2家族基因。【材料与方法】从拟南芥信息资源下载10个AtSnRK2序列作为查询从甜菜资源中搜索甜菜SnRK2s家族基因。用MapInspect v1.0绘制染色体定位图;用GSDS v2.0和MEME v5.1.1分别对基因结构和蛋白基序分析;用MEGA v10.0进行进化树的构建;用数据库PlantCare分析顺式作用调控元件。另外,从盐处理下的幼苗的叶和根中提取总RNA,进行qRT-PCR分析。【结果与分析】从甜菜基因组中共鉴定出6个BvSnRK2基因,命名为BvSnRK2.1-BvSnRK2.6,将其划分为3个不同的类。BvSnRK2基因定位到9条甜菜染色体中的5条上。BvSnRK2都含有一个高度保守的N-末端激酶区域和一个差异很大的C-末端区域。BvSnRK2的N端结构域中发现了一个ATP结合区和一个蛋白激酶作用域,这两个部分构成了一个保守的Ser/Thr蛋白激酶结构域,此是BvSnRK2s活性所必需的。BvSnRK2的C-末端区域也存在两个不同的结构域。结构域II可能对ABA反应至关重要,只在第3类成员中发现,而结构域I在所有SnRK2中都有表达,是渗透胁迫激活所需的关键成分。蛋白基序分析,9个基序组成了高度保守的N-末端,并在6个BvSnRK2中存在。基序10位于第3类成员(BvSnRK2.5和BvSnRK2.6)所特有的N-末端延伸肽中。基因结构分析表明,除BvSnRK2.4外,其余BvSnRK2基因均含有8个内含子。此外,BvSnRK2s的表达水平受到盐处理的显著诱导,这可能是盐胁迫反应中潜在作用的一个指标。【结论】本研究在甜菜基因组中鉴定了6个BvSnRK2s基因,并进一步将其分为3类。所有的BvSnRK2基因都含有高度保守的N-末端蛋白激酶区域和差异很大的C-末端区域。从甜菜中克隆得到了6个SnRK2基因,它们编码的氨基酸序列与其他物种的SnRK2成员具有较高同源性。此外,BvSnRK2s在盐度处理下的表达水平显著提高,这可能预示着BvSnRK2s在盐度响应中的潜在功能。
关键词	甜菜 SnRK2s 非生物胁迫基因克隆
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语种	中文
中图分类号	S566.3
会议类型	中国会议
文献类型	会议论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/163141
专题	生命科学与工程学院
作者单位	兰州理工大学生命科学与工程学院
第一作者单位	生命科学与工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	刘子茜,伍国强. 甜菜BvSnRK2基因家族全基因组鉴定及表达分析[C],2020:1.