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谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)

摘要:為解析谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,Phosphoenolpyruvate carboxylase)在非生物逆境脅迫下的響應(yīng)特征。從谷子基因組中鑒定出一個(gè)SiPEPC(Seita.1G020700)基因,利用相關(guān)軟件對(duì)其氨基酸序列、蛋白特征、功能、信號(hào)途徑、順勢(shì)應(yīng)答元件等參數(shù)特征進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),隨后分析了該基因在幼苗期逆境脅迫下的動(dòng)態(tài)表達(dá)模式及在拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期不同光照處理和干旱脅迫下的表達(dá)。結(jié)果表明,該基因位于谷子1號(hào)染色體,基因組序列長(zhǎng)6 652 bp,編碼965個(gè)氨基酸,基因無可變剪切、不含內(nèi)含子;功能域分析顯示,該基因含PEPC基因的特征結(jié)構(gòu)域;多序列比對(duì)發(fā)現(xiàn),該P(yáng)EPC蛋白與其他植物PEPC蛋白非常相似,具有非常保守的序列結(jié)構(gòu)。實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析表明,SiPEPC(Seita.1G020700)在ABA、低溫、PEG、高鹽脅迫下表達(dá)量均有所上調(diào),其中,在ABA處理時(shí),表達(dá)量呈現(xiàn)波動(dòng),在12 h被誘導(dǎo)達(dá)到峰值。在低溫處理時(shí),表達(dá)量持續(xù)上升,在24 h達(dá)到峰值;在PEG和NaCl處理時(shí)表達(dá)量整體呈上升趨勢(shì),均在12 h達(dá)到峰值,在24 h其表達(dá)量均急劇下降。進(jìn)一步研究表明,SiPEPC基因在拔節(jié)期和抽穗期正常光照強(qiáng)度下參與了對(duì)干旱脅迫的響應(yīng),推測(cè)SiPEPC(Seita.1G020700)基因參與了谷子對(duì)非生物逆境的應(yīng)答,可能在干旱和其他逆境脅迫信號(hào)途徑中起關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞:
  • 谷子  
  • 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因  
  • 逆境脅迫  
  • 響應(yīng)  
作者:
趙晉鋒; 王高鴻; 杜艷偉; 李顏方; 王振華; 趙根有; 余愛麗
單位:
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所; 特色雜糧種質(zhì)資源發(fā)掘與育種山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 山西長(zhǎng)治046011
刊名:
華北農(nóng)學(xué)報(bào)

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