摘 要: | 【目的】 从低温条件下巨桉mRNA抑制消减杂交(SSH)文库中筛选得到一个受低温诱导的基因 EgrDREB2A (Eucgr. G03094),通过对其蛋白序列特征、亚细胞定位特点以及低温、ABA和盐胁迫逆境处理条件下基因表达方式的分析,讨论 EgrDREB2A 在巨桉非生物逆境响应中所发挥的作用。【方法】 使用SMART,MatInspector和MEGA等生物信息学软件,分析 EgrDREB2A 的序列和编码蛋白特征,搜寻启动子上的重要顺式作用元件并构建其蛋白序列进化树; 亚细胞定位采用基因枪轰击洋葱表皮的方法; EgrDREB2A 组织表达特异性及低温、ABA和盐胁迫条件下的基因表达分析分别采用半定量和定量RT-PCR方法进行; 在4 ℃低温下随处理时间(0.5,2,6,12,24,48 h)的基因数字表达谱基础上,用WGCNA和Cytoscape软件对 EgrDREB2A 进行基因共表达分析。【结果】 EgrDREB2A 编码的蛋白序列含有1个典型的AP2结构域,且结构域内部包含YRG和RAYD 2个保守区,属于DREB2类基因,进化树构建结果表明该基因属于DREB2类基因的亚型Ⅰ。 EgrDREB2A 启动子序列上含有多个与植物逆境响应相关的顺式作用元件。该基因有明显的核定位区,亚细胞定位结果也表明其编码蛋白主要在核中表达。正常条件下,根、茎和叶中 EgrDREB2A 都有表达,但叶片中表达水平相对较高。在不同低温(0,2,4,6,8 ℃)下 EgrDREB2A 被强烈诱导,4 ℃低温下随处理时间(0.5,2,6,12,24,48 h)的延长,其表达量呈上升趋势,不同时间处理下与 EgrDREB2A 具有共表达关系的基因多属于参与植物对逆境响应的基因。ABA(100 μmol·L-1)对 EgrDREB2A 的表达表现为先促进而后抑制,而NaCl(200 mmol·L-1)的处理则表现为先抑制后促进。昼夜节律同样影响 EgrDREB2A 的表达,光照下基因表达升高,黑暗条件下基因表达降低。【结论】 巨桉 EgrDREB2A 属于DREB2类基因,其表达受低温诱导,同时受ABA、盐和昼夜节律的影响。该基因启动子序列上启动子元件及与其共表达基因大多与植物逆境响应有关。这些结果表明 EgrDREB2A 可能在巨桉抵抗非生物逆境因子的过程中发挥比较重要的作用。
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