大麻GRAS转录因子家族的全基因组鉴定及镉胁迫下表达分析 |
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引用本文: | 尹明,杨大为,唐慧娟,潘根,李德芳,赵立宁,黄思齐.大麻GRAS转录因子家族的全基因组鉴定及镉胁迫下表达分析[J].作物学报,2021(6):1054-1069. |
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作者姓名: | 尹明 杨大为 唐慧娟 潘根 李德芳 赵立宁 黄思齐 |
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作者单位: | 中国农业科学院麻类研究所/农业农村部麻类生物学与加工重点实验室 |
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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-16-E02)资助。 |
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摘 要: | GRAS转录因子在植物生长发育及抗逆境胁迫中具有重要作用。本文对大麻GRAS转录因子家族进行了全基因组鉴定,对其理化性质、系统进化发育、基因结构、基因间的共线性关系进行了分析,并利用云麻1号及内蒙古小粒大麻的转录组数据分析其在镉胁迫下的表达量变化。结果表明,大麻基因组中鉴定出54个GRAS基因,96.30%的基因编码酸性蛋白,长度为415~757 aa,分子质量为46,405.05~85,748.52 kD,等电点为4.77~8.54,划分为9个亚家族,其中PAT1、LS、SHR、HAM保守性较高,PAT1、LISCL、CsGRASA出现大量基因串联重复,CSGRAS12基因在5种植物的共线性分析中均存在。将2个大麻品种进行镉胁迫处理发现,云麻1号株高下降10.48%,鲜重下降6.33%;内蒙古小粒大麻株高下降66.07%,鲜重下降42.67%,表明云麻1号较内蒙古小粒大麻更耐镉胁迫。云麻1号的54个GRAS基因中,42个(77.78%)基因表达上调1.05~18.10,11个(20.37%)基因表达下调0.13~0.91;内蒙古小粒大麻的54个GRAS基因中,27个(50.00%)基因表达上调1.01~6.46,27个(50.00%)基因表达下调0.30~0.96。将两者GRAS基因进行同源基因鉴定并分析其表达情况发现,耐镉品种云麻1号中40个同源GRAS基因较内蒙古小粒大麻在镉胁迫下的上调或下调幅度更明显,表明这些GRAS基因与镉胁迫有明显相关性。本文可为挖掘和验证大麻GRAS基因提供参考。
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关 键 词: | 大麻 GRAS转录因子 系统发育分析 基因结构分析 表达分析 |
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