农业生物技术学报

作者：孙会茹, 张嘉宁, 任敏, 王延峰

单位：1 延安大学 生命科学学院,延安 716000;2 延安大学 陕西省红枣重点实验室,延安 716000

关键词：番茄,DIR基因家族,生物信息学分析,胁迫,ABA,表达分析,

基金：陕西省教育厅科研计划项目(21JK0993); 陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JQ-159); 延安大学博士科研启动项目(YDBK2019-42)

DIR (dirigent)作为植物木质素和木脂素生物合成过程中的一类重要调控蛋白,在植物生长发育和胁迫应答等过程中发挥重要作用。为了探究番茄(Solanum lycopersicum) DIR家族基因的生物学功能,本研究对SlDIR基因家族进行了生物信息学分析,利用TFGD网站公布的转录组数据和qRCR技术,检测SlDIR家族基因在不同组织、盐和干旱胁迫及脱落酸(abscisic acid, ABA)处理下的表达特点。结果显示：番茄中共有31个SlDIR基因,不均匀分布在除Chr03外的11条染色体上,包含3个串联重复基因簇,且多数SlDIR基因无内含子。系统进化分析显示,番茄DIR基因家族成员可分为3个亚族,各亚族基因数量不等。所有SlDIR蛋白均具有dirigent结构域,多数成员还具有信号肽;同一亚族的SlDIR蛋白保守基序分布和排列相似。此外,植物激素和胁迫响应元件在SlDIR家族基因启动子区域分布广泛。分析丁香假单胞杆菌番茄致病变种无毒菌株(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000, Pst DC3000)处理下SlDIR基因在不同组织和不同抗性材料的表达特征,发现多数SlDIR基因在根中优势表达,同时SlDIR5、SlDIR9、SlDIR13、SlDIR15和SlDIR27的表达在番茄果实发育早期显著高于破色后。在Pst DC3000处理下,11个SlDIR基因的表达在抗性型和敏感型番茄品种间存在显著差异。ABA处理12 h时,7个SlDIR基因的表达显著上调;盐胁迫下,SlDIR27的表达受到显著诱导;干旱胁迫下,SlDIR13和SlDIR27显著上调表达。研究结果为进一步研究SlDIR基因的生物学功能提供参考依据。

来源：2023年第1期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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