作物杂志,2019, 第6期: 3342 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.006
宋健1,2,晓宁3,王海岗3,陈凌3,王君杰3,刘思辰3,乔治军3
Song Jian1,2,Cao Xiaoning3,Wang Haigang3,Chen Ling3,Wang Junjie3,Liu Sichen3,Qiao Zhijun3
摘要:
ASR蛋白是植物特有的一类蛋白,是参与并提高植物抗旱性和耐盐性过程中非常重要的蛋白之一。利用生物信息学方法,对8个谷子SiASRs家族基因编码的蛋白进行理化性质的分析、启动子的分析和系统进化树构建等,并结合qRT-PCR进行10% PEG-6000和150mmol/L NaCl胁迫下的表达分析。结果表明,谷子SiASRs家族的8个基因编码的蛋白都包含典型的ABA/WDS结构,该基因家族编码的蛋白质都不具有信号肽。系统发育树分析结果表明,在遗传进化上谷子与柳枝稷亲缘关系较近,与双子叶的番茄和大豆ASR蛋白的亲缘关系较远。PEG胁迫下基因的表达分析显示,8个SiASRs基因在受到PEG胁迫诱导后在根、茎、叶中表达量差异显著。NaCl胁迫下基因的表达分析结果显示,8个ASR基因对NaCl胁迫的响应主要在叶中体现,整体呈上调表达趋势;8个ASR基因在茎中表达变化较为稳定;在根部主要由ASR1、ASR2、ASR4、ASR5、ASR6参与NaCl胁迫响应,均为上调表达。
[1] | 海宝, 双权, 松梅 . 优质饲草料—谷子. 内蒙古草业,1998(4):10. |
[2] | 刘敬科, 刁现民 . 我国谷子产业现状与加工发展方向. 农业工程技术(农产品加工业),2013(12):15-17. |
[3] | 李霞 . 当前山西省谷子品种区试、审(认)定与推广概况. 中国种业,2014(7):9-10. |
[4] | 张书敏, 刘红云, 程金金 , 等. 快速徒手切片法观察谷子和水稻叶片显微结构. 基因组学与应用生物学, 2015,34(7):1527-1530. |
[5] | 贾冠清, 刁现民 . 谷子[Setaria italica (L.) P. Beauv.]作为功能基因组研究模式植物的发展现状及趋势. 生命科学, 2017,29(3):292-301. |
[6] | 张瑞杰, 王喆, 连卜颖 , 等. 谷子ABC转运蛋白基因与抗旱关系的研究. 山西农业大学学报(自然科学版), 2018,38(1):11-15. |
[7] | 杨晔, 李晶, 顾万荣 , 等. Asr基因家族的研究进展. 作物杂志,2013(3):7-11. |
[8] | 张丽丽, 李博, 谭燕华 , 等. 玉米转录因子基因ZmASR1的克隆及植物表达载体构建. 江苏农业科学, 2016,44(4):16-22. |
[9] |
Hagit A Z, Scolnik P A, Dudy B Z . Tomato Asr1 mRNA and protein are transiently expressed following salt stress,osmotic stress and treatment with abscisic acid. Plant Science, 1995,110(2):205-213.
doi: 10.1016/0168-9452(95)94515-K |
[10] |
Joo J, Lee Y H, Choi D H , et al. Rice ASR1 has function in abiotic stress tolerance during early growth stages of rice. Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry, 2013,56(3):349-352.
doi: 10.1007/s13765-013-3060-6 |
[11] |
Yang C Y, Chen Y C, Guang Y J , et al. A lily asr protein involves abscisic acid signaling and confers drought and salt resistance in Arabidopsis. Plant Physiology, 2005,139(2):836-846.
doi: 10.1104/pp.105.065458 pmid: 16169963 |
[12] |
Wang J T, Gould J H, Padmanabhan V , et al. Analysis and localization of the Water-Deficit Stress-Induced gene (lp3). Journal of Plant Growth Regulation, 2002,21(4):469-478.
doi: 10.1007/s00344-002-0128-7 |
[13] |
Jha B, Lal S, Tiwari V , et al. The SbASR-1 gene cloned from an extreme halophyte Salicornia brachiata enhances salt tolerance in transgenic tobacco. Marine Biotechnology, 2012,14(6):782-792.
doi: 10.1007/s10126-012-9442-7 |
[14] |
Feng Z J, Xu Z S, Sun J T , et al. Investigation of the ASR family in foxtail millet and the role of ASR1 in drought/oxidative stress tolerance. Plant Cell Reports, 2016,35(1):115-128.
doi: 10.1007/s00299-015-1873-y pmid: 26441057 |
[15] | 李建锐 . 谷子SiASR4基因参与植物响应干旱和盐胁迫的功能研究. 北京:中国农业大学, 2018. |
[16] |
Liu Y, Teng X, Yang X , et al. Shotgun proteomics and network analysis between plasma membrane and extracellular matrix proteins from rat olfactory ensheathing cells. Cell Transplantation, 2010,19(2):133-146.
doi: 10.3727/096368910X492607 pmid: 20350363 |
[17] | 刘晓庆, 陈华涛, 张红梅 , 等. 大豆GmbHLH041基因的生物信息学分析及对镉胁迫的响应. 华北农学报, 2018,33(3):14-18. |
[18] |
Lu Y, Liu L, Wang X , et al. Genome-wide identification and expression analysis of the expansin gene family in tomato. Molecular Genetics and Genomics, 2016,291(2):597-608.
doi: 10.1007/s00438-015-1133-4 pmid: 26499956 |
[19] | 邢国芳, 张莉, 冯万军 , 等. 谷子WRKY 转录因子基因家族分析. 山西农业大学学报(自然科学版), 2016,36(12):837-845. |
[20] | 孙洋洋 . Boule基因的生物信息学分析. 呼和浩特:内蒙古师范大学, 2014. |
[21] |
Lescot M, DeHais P, Thijs G ,et al. Plant CARE,a database of plant cis-acting regulatory elements and a portal to tools for in silico analysis of promoter sequences. Nucleic Acids Research, 2002,30(1):325-327.
doi: 10.1093/nar/30.1.325 pmid: 11752327 |
[22] |
高堃, 华营鹏, 宋海星 , 等. 甘蓝型油菜PIN家族基因的鉴定与生物信息学分析. 作物学报, 2018,44(9):1334-1346.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2018.01334 |
[1] | 赵丽娟,袁红梅,赵丽伟,郭文栋,李志江,李祥羽,马金丰,李延东,宋维富,杨雪峰,刘东军. 谷子矮秆突变体d93090的表型变异及其对赤霉素的敏感性分析[J]. 作物杂志, 2019, (6): 2732 |
[2] | 张笛,苗兴芬,王雨婷. 100份谷子品种资源萌发期耐盐性评价及耐盐品种筛选[J]. 作物杂志, 2019, (6): 4349 |
[3] | 时丽冉,郝洪波,崔海英,李明哲. 遮光对谷子光合性能及快速叶绿素荧光动力学特征的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 125128 |
[4] | 郭瑞锋,任月梅,杨忠,任广兵,张绶,冯婧. 谷子化学杀雄剂筛选[J]. 作物杂志, 2019, (5): 6468 |
[5] | 岳琳祺,施卫萍,郭佳晖,郭平毅,郭杰. 谷子角质合成基因对干旱胁迫的响应[J]. 作物杂志, 2019, (4): 183190 |
[6] | 李颜方,杜艳伟,张正,王高鸿,赵根有,赵晋锋,余爱丽. 农杆菌介导谷子成熟胚遗传转化体系的建立与优化[J]. 作物杂志, 2019, (3): 7379 |
[7] | 刘韶光,赵夏童,宋喜娥,原向阳,董淑琦,郭美俊,郭平毅. 膜间喷施芽前除草剂对谷子安全性及对杂草防效的影响[J]. 作物杂志, 2019, (2): 173178 |
[8] | 杜艳伟,赵晋锋,王高鸿,李颜方,赵根有,阎晓光. 春播谷子成熟期抗倒伏性研究[J]. 作物杂志, 2019, (1): 141145 |
[9] | 吕亮杰,陈希勇,张业伦,刘茜,王莉梅,马乐,李辉. 小麦GASA基因家族生物信息学分析[J]. 作物杂志, 2018, (6): 5867 |
[10] | 王小林,纪晓玲,张盼盼,张雄,张静. 黄土高原旱地谷子品种地上器官干物质分配与产量形成相关性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 150155 |
[11] | 罗海斌, 蒋胜理, 黄诚梅, 曹辉庆, 邓智年, 吴凯朝, 徐林, 陆珍, 魏源文. 甘蔗ScHAK10基因克隆及表达分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 5361 |
[12] | 魏萌涵, 解慧芳, 邢璐, 宋慧, 王淑君, 王素英, 刘海萍, 付楠, 刘金荣. 华北地区谷子产量与农艺性状的综合评价分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 4247 |
[13] | 李志华,穆婷婷,刘鑫,李会霞,田岗. 4个谷子不育系主要农艺性状的配合力分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 6167 |
[14] | 岳茂林,薛蔚荣,张瑞栋,岳忠孝,吕瑞洲,郭鹏燕. 不同行距配置对谷子农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (2): 9396 |
[15] | 孙冬雪,张爱军. 底施锌肥对谷子抗氧化性及干物质的影响[J]. 作物杂志, 2017, (6): 160164 |
|