农业生物技术学报

作者：杨宁, 从青, 王晓荣, 倪晓祥, 程龙军

单位：浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室,临安 311300

关键词：巨桉,BBX (B-box)基因家族,转录因子,基因表达,非生物逆境胁迫响应,

基金：浙江省科技厅新品种选育重大科技专项(2016C02056-9); 国家自然科学基金(31270657)

BBX (B-box)蛋白是锌指结构转录因子蛋白家族的一个亚家族,广泛参与植物的生长和发育,在非生物逆境响应中也具有重要作用。桉树(Eucalyptus)是我国南方用材树种,但其抗逆性较差,限制了桉树栽培范围的扩大和栽培效益提高。为丰富桉树抗逆基因资源,给桉树抗逆分子辅助育种提供参考依据,本研究从巨桉(Eucalyptus grandis)全基因组范围内搜寻并鉴定出21个BBX基因家族成员,利用mg2c、Protparam、MEGA和PlantCARE软件进行染色体分布、序列结构特征以及启动子上顺式作用元件的种类和分布等分析,并对EgrBBX家族基因的组织特异性表达及其在低温、干旱及高盐处理下的表达模式进行qRT-PCR检测分析。结果表明,21个EgrBBX基因分别分布在9条染色体上;编码蛋白序列中含有典型的B1、B2和CCT结构域,可分为B1+B2+CCTⅠ和Ⅱ型、B1+B2、B1+CCT以及B1五个类型。启动子元件分析结果表明,EgrBBX家族基因启动子上除含有大量光响应元件,还含有ABRE (ABA-responsive element)、MBS (MYB binding site)、LTR (low-temperature responsiveness)、HSE (heat-stress responsive element)等非生物逆境响应相关元件。以qRT-PCR方法进行根、茎和叶的组织表达分析表明,EgrBBX1、EgrBBX7、EgrBBX9、EgrBBX13和EgrBBX18主要在叶片中表达,EgrBBX3、EgrBBX6和EgrBBX15在茎中具有相对较高的表达量。在不同时间低温、干旱和高盐的非生物逆境胁迫条件下,大部分EgrBBX基因发生响应：低温处理下EgrBBX4、EgrBBX7、EgrBBX8、EgrBBX14、EgrBBX16和EgrBBX17在整个处理时间周期内均表现为强烈的表达抑制;EgrBBX8、EgrBBX11、EgrBBX12和EgrBBX18在干旱处理1 d即出现明显的上调表达,2 d后该诱导效应减弱或消失;高盐处理下,21个EgrBBX基因中13个在12 h后表达达到峰值,然后逐渐回落。本研究可为深入揭示EgrBBX基因家族在非生物逆境胁迫响应中的具体功能,筛选桉树抗逆性EgrBBX基因资源提供参考依据。

来源：2020年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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