结缕草DREB基因家族的鉴定及非生物胁迫下的表达模式分析

左志芳, 李永龙, 魏雨佳, 周生辉, 李岩, 杨国锋

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (05) : 74-88.

结缕草DREB基因家族的鉴定及非生物胁迫下的表达模式分析

  • 左志芳, 李永龙, 魏雨佳, 周生辉, 李岩, 杨国锋
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摘要

DREB转录因子属于AP2/ERF超家族的一个分支,在植物生长发育以及胁迫应答中发挥至关重要的调控作用。而在我国优良的暖季型草坪草结缕草中关于DREB家族基因的系统分析目前还未见报道。本研究从结缕草全基因组中共鉴定到64个ZjDREB基因,编码的氨基酸为105~984 aa,分子量为11.42~107.04 kDa,理论等电点为4.09~11.95。系统发育分析显示ZjDREB基因分为A1~A6共6组。蛋白序列的保守基序分析表明motif 1、motif 2和motif 3在所有ZjDREB蛋白序列中的分布相对保守,且其中的61个ZjDREB基因在结缕草14条染色体上呈不均匀分布。对ZjDREB基因的共线性分析中共鉴定到3个片段重复基因对,且基因对的非同义替代与同义替代的比值(Ka/Ks)均小于1,表明其在基因扩张中受纯化选择。顺式作用元件分析显示ZjDREB A1和A2组基因启动子区域含有多个与植物激素和非生物胁迫相关的作用元件。利用qRT-PCR对A1和A2组基因在低温、脱落酸、干旱和盐胁迫下的表达模式进行分析,结果显示A1组基因在低温和脱落酸胁迫处理后上调表达,其中ZjDREB3上调幅度最大;A2组基因在干旱和高盐胁迫后表现出不同的表达模式,其中ZjDREB4的上调幅度最大。本研究结果为进一步探究结缕草ZjDREB基因的功能奠定了基础,也为结缕草的遗传改良提供了新的线索。

关键词

结缕草 / DREB转录因子 / 系统进化 / 非生物胁迫 / 表达模式

中图分类号

S688.4

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左志芳, 李永龙, 魏雨佳, 周生辉, 李岩, 杨国锋. 结缕草DREB基因家族的鉴定及非生物胁迫下的表达模式分析. 草业学报. 2025, 34(05): 74-88

基金

山东省牧草产业技术体系(SDAIT-23-01)资助

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