| 甘蔗β-胡萝卜素异构酶基因家族的鉴定、定位和表达分析 |
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| 引用本文： | 黄宁,惠乾龙,方振名,李姗姗,凌辉,阙友雄,袁照年.甘蔗β-胡萝卜素异构酶基因家族的鉴定、定位和表达分析[J].作物学报,2021(5):882-893. |
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| 作者姓名： | 黄宁 惠乾龙 方振名 李姗姗 凌辉 阙友雄 袁照年 |
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| 作者单位： | 福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心;玉林师范学院农学院 |
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| 基金项目： | 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-170208)资助。 |
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| 摘 要： | 独脚金内酯(strigolactones, SLs)是一种广泛存在、能够抑制植物分蘖或分枝的植物激素。β-胡萝卜素异构酶(D27)是SLs合成中的关键酶,但是目前关于甘蔗D27基因家族的鉴定与分析鲜有报道。本研究通过挖掘甘蔗原始亲本之一的割手密种基因组数据鉴定了5个割手密种D27基因家族成员。系统进化树分析发现,割手密种D27s分处在3个不同系统发育分支,与高粱D27s高度同源。保守结构域预测揭示,割手密种D27s包含β-胡萝卜素异构酶的典型结构域Pfam:DUF4033。顺式元件分析结果显示,割手密种D27s主要参与调控激素和胁迫响应,以及植物生长发育等。基于甘蔗栽培种转录组数据分析发现,甘蔗割手密种D27基因家族成员(Sspon.06G0012830-1A)的同源基因同时参与甘蔗分蘖调控及黑穗病菌胁迫响应。在此基础上,我们克隆获得了甘蔗栽培种ROC22中的同源基因cDNA序列,命名为ScD27.1 (GenBank登录号为MT499895)。生物信息学分析结果显示, ScD27.1编码266个氨基酸,其蛋白等电点为8.91,分子量为30.00 kD,是不稳定蛋白且定位于叶绿体。二级结构主要包括α-螺旋和无规则卷曲,具有叶绿体转运肽,包含4个泛素化位点和18个磷酸化位点。qRT-PCR表达分析表明,ScD27.1基因受ABA及H2O2显著诱导表达,但对MeJA、SA胁迫响应不明显。亚细胞定位结果显示, ScD27.1蛋白可能定位于细胞膜和叶绿体,参与细胞内膜泡运输或由液泡前体、胞内运输小泡分拣运输。以上研究表明, ScD27.1基因可能参与黑穗病菌侵染诱导的甘蔗分蘖及ABA和H2O2相关信号通路。本研究为了解甘蔗ScD27.1蛋白在胞内运输和分蘖中的作用及其参与甘蔗-黑穗病菌互作提供一定的基础理论。
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| 关 键 词： | 胡萝卜素异构酶 基因家族 生物信息学 分蘖 甘蔗黑穗病菌 |
Identification,localization and expression analysis of beta-carotene isomerase gene family in sugarcane |
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| HUANG Ning,HUI Qian-Long,FANG Zhen-Ming,LI Shan-Shan,LING Hui,QUE You-Xiong,YUAN Zhao-Nian.Identification,localization and expression analysis of beta-carotene isomerase gene family in sugarcane[J].Acta Agronomica Sinica,2021(5):882-893. |
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| Authors: | HUANG Ning HUI Qian-Long FANG Zhen-Ming LI Shan-Shan LING Hui QUE You-Xiong YUAN Zhao-Nian |
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| Institution: | (National Engineering Research Center for Sugarcane,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fujian,China;College of Crop Science,Yulin Normal University,Yulin 537000,Guangxi,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | carotene isomerase gene family bioinformatics tillering Sporisorium scitamineum |
| 本文献已被 CNKI 维普 等数据库收录！ |
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