农业生物技术学报

作者：李娜, 宋治华, 范雨欣, 董碧莹, 曹红燕, 杜婷婷, 刘腾跃, 杨琬珑, 杨清, 孟冬, 付玉杰

单位：1 北京林业大学 林学院,北京 100083; 2 北京林业大学 林木分子育种高精尖创新中心,北京 100083

关键词：木豆,生物胁迫,JAZ (jasmonate ZIM-domain),基因家族分析,

基金：国家自然科学基金(31800509; 31922058); 北京林业大学杰出青年人才基金(2019JQ03009); 北京市自然科学基金(6212023)

茉莉酸类化合物在植物响应生物胁迫反应中起着调控全局的关键作用,而JAZ (jasmonate ZIM-domain)则是茉莉酸(jasmonic acid, JA)信号途径的关键调控因子。本研究首先通过生物信息学分析在木豆(Cajanus cajan)全基因组中鉴定出24个JAZ基因家族成员,并进行了系统发育分析、基因染色体定位、蛋白质保守结构域分析,同时根据前期转录组数据分析了JAZs在根和叶片中的表达模式,最后利用反转录PCR (reverse transcription-PCR, RT-PCR)技术检测木豆叶片内JAZs对致病真菌Cc1-1侵染的响应模式。结果显示,JAZ家族成员的氨基酸残基数为129~376个,等电点为5.94~9.37;通过MEGA软件可聚类为5个亚家族;24个基因不均匀分布于6条染色体上;亚细胞定位预测表明,CcJAZ12和CcJAZ18定位于叶绿体,CcJAZ19定位于细胞骨架,其余21个JAZs均定位于细胞核。启动子顺式作用元件预测结果显示,JAZ家族部分成员的启动子上具有JA响应元件,同时存在大量光响应元件及少量脱落酸、水杨酸等其他激素调控元件。转录组数据分析发现,24个木豆JAZs在根部中的表达量普遍高于叶片,其中CcJAZ19表达量最高,可能在叶片抵御生物胁迫中发挥重要作用。致病真菌Cc1-1侵染木豆叶片后,随着侵染时间延长,叶片内JAZs基因表达量普遍呈现逐渐升高的趋势,CcJAZ8、CcJAZ19、CcJAZ23显著上调表达,CcJAZ19在Cc1-1侵染6 h上调表达至2.5倍(P<0.05),可能参与JA信号途径介导的真菌防御反应。本研究为深入开展JA信号分子调控机制的研究提供基础资料。

来源：2021年第8期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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