农业生物技术学报

作者：王灏, 姜伟伟, 郭英纯, 斯金平, 陈东红

单位：1 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室,杭州 311300;2 铁皮石斛产业国家创新联盟/国家林业和草原局 铁皮石斛工程技术研究中心,杭州 311300

关键词：铁皮石斛,PIN基因家族,生长素,极性运输,基因表达,

基金：国家重点研发计划(2017YFC1702201); 国家自然科学基金(31870310); 浙江农林大学科研发展基金人才启动项目(2017FR035); 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室自主研究课题(ZY20180206)

生长素的极性运输和不对称分布主要由生长素极性输出载体PIN (PIN-FORMED)家族介导,对于植物生长发育具有重要的调控作用。本研究利用生物信息学和转录组测序等技术手段,对铁皮石斛(Dendrobium catenatum) PIN家族成员进行全基因组鉴定,并在系统进化关系、基因结构、蛋白保守基序和结构域组成、启动子顺式作用元件、组织表达谱和胁迫响应方面进行分析。结果显示,铁皮石斛有21个PIN家族成员,包括7个进化支(PIN1/2/3/5/6/8/9);在单子叶特有的PIN9进化支中,DcPIN9成员数量急剧扩增,可能与其特殊的生活方式和生存环境密切相关。DcPIN家族蛋白均含有标志性的N/C端疏水区(各含5个跨膜结构域)和中间的亲水环。DcPIN家族基因的上游启动子区域富含与激素、光、发育、逆境响应相关的顺式调控元件。转录组数据表明,DcPIN家族基因在不同组织中的表达存在明显差异,总体上可分为特异性表达和普遍性表达。不同处理下的转录组和qRT-PCR分析表明,DcPIN1a/9a/9d/9g参与对低温的响应,DcPIN9a/9f/9h参与对干旱的响应,DcPIN3a/9a/9d/9h参与对茉莉酸甲酯的响应,DcPIN1c/3a/9a参与对白绢病原翠雀小核菌(Sclerotium delphinii)侵染的响应。本研究为进一步解析铁皮石斛PIN基因家族在生长发育和环境适应中的功能提供参考依据。

来源：2021年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

查看农业生物技术学报杂志2021年第9期