摘要：中国沙棘是一种具有重要生态、经济和药用价值的落叶灌木或乔木。B型反应调节因子ARR-B(Authentic Response Regulator)是植物细胞分裂素信号转导过程中的重要因子,参与植物的生长发育和非生物胁迫反应。本研究从中国沙棘全基因组范围内鉴定了HrARR-B基因家族成员,利用生物信息学方法对理化性质、基因结构、保守基序、染色体定位、启动子顺式作用元件、系统进化、种内种间共线性、蛋白互作网络等进行分析,并结合转录组数据(RNA sequencing data,RNA-seq)以及实时定量聚合酶链反应(real time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)对基因表达模式进行验证。结果表明,中国沙棘共有14个HrARR-B基因家族成员,这些成员编码蛋白均位于细胞核内,在10条染色体上呈现非均匀分布,最终被划分为5大类群。保守基序分析发现motif1和motif2很可能是沙棘HrARR-B基因家族的特征结构域。中国沙棘ARR-B基因家族成员的启动子区域富含多种响应激素和非生物胁迫的顺式作用元件,其中响应脱落酸的元件很可能是HrARR-B调控沙棘性别分化的关键因素。转录组和qRT-PCR验证结果显示,HrARR-B基因在雌、雄花芽的不同发育阶段均表现出不同程度的表达差异,其在雄性花芽中的表达量普遍高于雌性花芽,在花芽开花中期较开花前期表达量上调,表明HrARR-B基因可能参与调控沙棘的性别分化过程。本研究为进一步探讨HrARR-B基因家族在中国沙棘性别分化中的功能提供参考并为提高中国沙棘栽培效率、缩短育种年限及提升产量和品质提供重要的基础理论数据。
文章目录
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 HrARR-B基因家族成员鉴定与理化性质分析
1.3 HrARR-B基因结构和保守基序分析
1.4 HrARR-B基因家族的染色体定位及启动子功能分析
1.5 ARR-B家族系统进化树分析
1.6 HrARR-B基因共线性分析
1.7 HrARR-B蛋白质-蛋白质相互作用网络分析
1.8 HrARR-B基因在花芽发育过程中的表达分析和qRT-PCR验证
2 结果与分析
2.1 中国沙棘ARR-B基因家族成员鉴定及理化性质分析
2.2 中国沙棘HrARR-B基因结构和保守基序分析
2.3 中国沙棘HrARR-B基因染色体定位
2.4 中国沙棘HrARR-B基因启动子顺式作用元件
2.5 中国沙棘HrARR-B系统发育分析
2.6 中国沙棘HrARR-B蛋白质二级结构和三维结构
2.7 中国沙棘HrARR-B基因共线性
2.8 中国沙棘HrARR-B蛋白质互作网络
2.9 中国沙棘HrARR-B基因的表达分析
3 讨论与结论
