外源NO调控干旱胁迫下紫花苜蓿AP2/ERFs基因的表达分析

温小月, 赵颖, 王宝强, 王贤, 朱晓林, 王义真, 魏小红

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (06) : 154-167.

外源NO调控干旱胁迫下紫花苜蓿AP2/ERFs基因的表达分析

  • 温小月, 赵颖, 王宝强, 王贤, 朱晓林, 王义真, 魏小红
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摘要

紫花苜蓿是世界上种植最广泛的饲用豆科作物。APETALA2/ethylene-responsive factor(AP2/ERF)转录因子在植物抵御非生物胁迫中起着关键作用。一氧化氮(nitric oxide,NO)作为植物体内的一种信号分子,在植物抗旱中扮演重要角色。本研究利用生物信息学方法对紫花苜蓿MsAP2/ERF基因家族成员进行鉴定及其对NO和干旱的响应模式分析,并从MsAP2/ERF基因家族中筛选到强烈响应NO调控的MsERF07基因进行亚细胞定位。结果表明,该家族成员均含有AP2结构域,其蛋白质的氨基酸数目介于176~422;亚细胞定位预测大部分蛋白都定位在细胞核;MsERF01和MsERF11的亲缘关系较近,并且它们具有相似的结构域;61.54%的MsAP2/ERF基因只含有外显子,也具有高度相似的保守基序;蛋白互作显示MsERF01和MsERF11、MsERF05和MsERF07均处于蛋白互作图中的同一节点;13个MsAP2/ERF基因家族成员被不均匀分布在13条染色体上,MsAP2/ERF基因家族成员的启动子序列中有43个与光反应、组织特异性表达、胁迫以及植物激素相关的顺式调控元件。此外,紫花苜蓿的转录组测序数据分析表明大部分MsAP2/ERF基因家族成员在NO的调控下表达量增加,进一步qRT-RCR试验结果显示,外源NO促进了干旱胁迫下MsAP2/ERF基因的表达量。克隆MsERF07基因,亚细胞定位结果显示该蛋白定位在细胞核与细胞膜中,本研究为后续研究紫花苜蓿MsERF07基因响应干旱胁迫的分子机制提供了基础。

关键词

干旱胁迫 / 一氧化氮 / 紫花苜蓿 / AP2/ERF

中图分类号

S541.9

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温小月, 赵颖, 王宝强, 王贤, 朱晓林, 王义真, 魏小红. 外源NO调控干旱胁迫下紫花苜蓿AP2/ERFs基因的表达分析. 草业学报. 2025, 34(06): 154-167

基金

甘肃农业大学科技创新基金-科研启动基金(GSAU-KYQD-2020-7); 国家自然科学基金(32060401)资助

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