农业生物技术学报

作者：张蓉琼, 钱禛锋, 谷书杰, 饶席兵, 沈庆庆, 吕绍芝, 赵雪婷, 陈疏影, 王先宏, 何丽莲, 李富生

单位：1 云南省作物生产与智慧农业重点实验室,昆明 650201;2 云南农业大学 农学与生物技术学院,昆明 650201;3 云南农业大学 甘蔗研究所,昆明 650201

关键词：蔗茅,EfPHD-finger基因家族,冷胁迫,克隆,

基金：云南省作物生产与智慧农业重点实验室专项(202105AG070007); 国家自然科学基金(31960451; 31560417); 云南省应用基础研究计划重点项目(2015FA024)

蔗茅(Erianthus fulvus)是甘蔗(Saccharum spp.)的近缘野生种,在甘蔗抗逆性研究中起着重要的作用。PHD-finger (plant homeodomain finger)蛋白是一种转录调控因子,能对生物和非生物胁迫做出应答。本研究在对蔗茅EfPHD-finger家族基因进行转录组鉴定的基础上,进行生物信息学和冷胁迫表达模式分析。结果表明,在蔗茅中共鉴定到38个EfPHD-finger基因,其编码蛋白的氨基酸数目在145~2 268之间,分子量介于16.161 0~251.333 7 kD,等电点在4.35~9.66之间,平均亲水系数为-1.094~0.035。亚细胞定位显示,37个蔗茅PHD-finger蛋白均在细胞核内,只有EfPHD24位于细胞核和叶绿体。进化树分析表明,38个EfPHD-finger家族基因编码蛋白,共分为7个组群。基于转录组数据的冷胁迫表达模式分析显示,38个EfPHD-finger基因在不同程度的冷胁迫下呈现差异表达,其中,EfPHD13、EfPHD16、EfPHD21、EfPHD25、EfPHD28、EfPHD32、EfPHD34和EfPHD38这8个基因呈现上调表达,EfPHD13基因呈现持续上调,且上调倍数最大。对上调表达的8个基因进行qPCR表达验证,分析验证结果与转录组测序结果的相关性,结果显示,EfPHD25、EfPHD28两个基因的相关性较弱,其余基因相关性较强(R≥0.90)。本研究进一步克隆了EfPHD13基因(GenBank No. OK356615),其CDS全长为1 863 bp,编码620个氨基酸,含有PHD_MMD1_like结构域,有多个磷酸化位点,没有信号肽,不具有跨膜结构。本研究为进一步研究蔗茅EfPHD-finger家族基因的冷胁迫调控机理提供了参考。

来源：2022年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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