生長(zhǎng)調(diào)控因子（growth-regulating factors,GRF）基因家族是一類(lèi)植物特有的轉(zhuǎn)錄因子。在模式植物水稻、擬南芥中,部分GRF基因被證實(shí)是影響株高發(fā)育的核心調(diào)控因子。利用加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析方法（Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA）,初步構(gòu)建以玉米ZmGRF基因與調(diào)控株高發(fā)育的功能基因?yàn)楹诵牡墓脖磉_(dá)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明,有9個(gè)ZmGRF基因與已報(bào)道的調(diào)控株高發(fā)育基因具有顯著的共表達(dá)關(guān)系,并呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化的共表達(dá)模式,推測(cè)這9個(gè)ZmGRF基因是調(diào)控玉米株高發(fā)育的潛在候選基因。進(jìn)一步通過(guò)微共線(xiàn)性分析發(fā)現(xiàn),9個(gè)ZmGRF候選基因中有8個(gè)基因可以形成基因?qū)?并且所有基因?qū)Φ腒a/Ks值均顯著小于1,暗示調(diào)控株高發(fā)育候選ZmGRF基因功能的保守性。 

【文章來(lái)源】：玉米科學(xué). 2020,28(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

Zm GRF基因與株高相關(guān)基因表達(dá)量相關(guān)性分析

利用Clustal W軟件對(duì)玉米Zm GRF全長(zhǎng)蛋白質(zhì)序列進(jìn)行多序列對(duì)比，并利用MEGA 7.0軟件，采用Neighbor-Joining法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，其中，Bootstrap(自展值)設(shè)置為100，采用p-distance距離模型，缺失數(shù)據(jù)的處理方法為pairwise deletion，其他參數(shù)為軟件默認(rèn)值。此外，轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的基因相對(duì)表達(dá)豐度采用FPKM法進(jìn)行歸一化。最后，利用R(3.6.3版本)軟件中的pheatmap包繪制玉米ZmGRF基因的表達(dá)熱圖。2 結(jié)果與分析

為了進(jìn)一步探討Zm GRF基因的進(jìn)化特征，利用Clustal W軟件，將玉米Zm GRF基因編碼的全長(zhǎng)蛋白質(zhì)序列進(jìn)行多序列比對(duì)，并通過(guò)MEGA7軟件、采用鄰接法構(gòu)建進(jìn)化發(fā)育樹(shù)(圖5)。系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)可以分成6個(gè)亞枝(C1～C6)，每個(gè)亞枝中的基因數(shù)目不同，C2、C4、C6所含的基因數(shù)最少(2個(gè))，而C1所含的基因數(shù)最多(5個(gè))，其中，ZmGRF15與ZmGRF16,ZmGRF17與ZmGRF18相似性最高，這也與共線(xiàn)性分析結(jié)果一致。此外，將玉米ZmGRF基因在3個(gè)雜交組合(低：L,中：M，高：H)的3個(gè)不同發(fā)育階段(1:拔節(jié)期，2：大喇叭口期，3：抽雄期)的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表2)，發(fā)現(xiàn)除ZmGRF7基因的相對(duì)表達(dá)量為0外，其余17個(gè)ZmGRF基因呈現(xiàn)出不同的表達(dá)模式。圖5所示，ZmGRF5基因在3個(gè)雜交組合的3個(gè)發(fā)育階段呈現(xiàn)出持續(xù)上調(diào)表達(dá)的特征，隨著玉米的株高發(fā)育，該基因表達(dá)量也逐漸升高。Zm GRF4和Zm GRF10基因的相對(duì)表達(dá)量在3個(gè)自交系的3個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)均保持穩(wěn)定高表達(dá)，而Zm GRF17和Zm GRF18基因的相對(duì)表達(dá)量較低。調(diào)控株高發(fā)育的候選Zm GRF基因呈現(xiàn)不同表達(dá)模式，暗示著玉米株高發(fā)育調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，不同的基因可能在不同發(fā)育階段發(fā)揮著重要作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3105040