农业生物技术学报

作者：刘丽, 陈骄羽, 邵明侠, 柳参奎, 郭小勤

单位：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

关键词：毛竹,FT基因,分蘖,干旱,可变剪接,

基金：国家自然科学基金(31971735); 浙江省自然科学基金重点项目(LZ21C160001); 教育部创新团队发展计划(IRT-17R99); 高等学校学科创新引智计划(D18008)

毛竹(Phyllostachys edulis)是我国重要的经济竹种,笋芽萌发及发育是限制其产量的主要因素之一。磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidyl ethanolamine-binding protein, PEBP)家族包含3个亚家族,分别为FLOWERING LOCUS T (FT)、TERMINAL FLOWER 1 (TFL1)和MOTHER OF FT AND TFL1 (MFT)。其中FT亚家族在植物生长发育过程中发挥着重要作用。为探究FT基因在笋芽发育过程中的功能,本研究克隆获得毛竹2个FT同源基因PheFT6 (GenBank No. MT976159)和PheFT17 (GenBank No. MT976160),进一步利用qRT-PCR分析其表达模式,利用酵母双杂交实验探究互作蛋白。结果表明,PheFT6和PheFT17编码区序列长度分别为525和528 bp,分别编码174和175个氨基酸,编码蛋白均包含PEBP结构域。PheFT6基因包含典型的4个外显子和3个内含子;而PheFT17基因有额外2个外显子插入,发生了可变剪接,形成至少4个转录本。系统进化树分析显示,PheFT6和PheFT17与水稻(Oryza sativa) Hd3a (heading date 3a)和拟南芥(Arabidopsis thaliana) FT亲缘关系较远。qRT-PCR分析表明,PheFT6和PheFT17基因表达呈现明显的昼夜节律,白天表达水平很低,夜晚表达水平较高;PheFT6基因受到低温(12 ℃)诱导,PheFT17基因表达受适温(28 ℃)诱导,28 ℃处理的幼苗比12 ℃培养的毛竹幼苗具有更高的分蘖率;PheFT6和PheFT17基因表达受干旱强烈抑制,随着干旱程度加强而表达抑制越明显。酵母双杂交结果显示,PheFT6和PheFT17蛋白均不与14-3-3 (G-box factor 14-3-3 protein)中的PheGF14b和PheGF14c互作,而与分枝过程中的Hub蛋白BRANCHED1 (BRC1)/TEOSINTE BRANCHED1 (TB1)的同源物PheTB1L-1和PheTB1L-2蛋白存在相互作用,说明PheFT6和PheFT17可能参与毛竹分枝分蘖过程。本研究为进一步分析PheFT6和PheFT17的生物学功能提供参考依据,可为毛竹笋芽发育的分子机制研究提供基础资料。

来源：2021年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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