BBX家族是植物中一類重要的光溫響應轉(zhuǎn)錄因子,在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育、光形態(tài)建成以及響應環(huán)境逆境等方面發(fā)揮重要作用。為揭示該家族相關(guān)分子特征以及表達模式,本研究采用生物信息學與轉(zhuǎn)錄組學相結(jié)合的方法,對水稻BBX基因結(jié)構(gòu)、蛋白基序以及響應激素與非生物逆境的表達模式進行了系統(tǒng)研究�；蚪Y(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該家族基因整體長度較小,大部分在4 kb以內(nèi);蛋白氨基酸序列分析發(fā)現(xiàn)主要含有6種氨基酸基序類型,其中氨基酸基序2是構(gòu)成該家族的基本基序。通過組織時空表達分析發(fā)現(xiàn),該家族表現(xiàn)出較強的組織特異性和光周期性;通過基因芯片激素處理的數(shù)據(jù)分析,水稻BBX家族的表達水平在整體上對脫落酸（ABA）和茉莉酸（JA）處理下表達變化顯著,在赤霉素（GA）處理下表達差異不顯著;通過高溫、干旱、鹽等逆境處理后的轉(zhuǎn)錄組測序分析,發(fā)現(xiàn)該家族多數(shù)成員對逆境的響應變化差異不大,少數(shù)基因表達差異顯著,具有多樣化和特異性。綜上表明,水稻BBX家族基因組層面的分子特征具有相似性和保守性,響應激素和逆境的表達水平多樣化,暗示該家族可能參與了多種逆境響應途徑。 

【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(20)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

BBX家族基因結(jié)構(gòu)模式

為揭示BBX家族基因在水稻不同時期以及不同組織部位的表達水平，本研究利用芯片數(shù)據(jù)，對水稻BBX基因家族進行時空表達分析，得到組織時空表達譜熱圖(圖4)。研究發(fā)現(xiàn)，BBX家族在時空表達中表現(xiàn)出較強的組織特異性，同時也表現(xiàn)出很強的光周期性表達規(guī)律，整體表現(xiàn)出豐富性多樣性的表達模式。在組織表達中發(fā)現(xiàn)，該家族主要在葉和葉鞘中表達較高，在根、花序、子房等部位表達較低。部分成員，如Os BBX24、Os BBX26和Os BBX28這3個成員，在葉片中表達較低，Os BBX26和Os BBX28在胚和胚乳中表達相對較高，而Os BBX24在水稻整個時期表達不高；另外，Os BBX10、Os BBX12和Os B-BX17表達規(guī)律一致，在葉片中較高，在根和胚中表達較低(圖4)。1.4 水稻BBX家族響應植物激素的表達分析

培養(yǎng)3周的水稻幼苗移至45℃高溫培養(yǎng)箱進行高溫處理48 h，每隔一段時間點進行取樣，進行轉(zhuǎn)錄組學測序分析。利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，篩選BBX家族在高溫下的表達數(shù)據(jù)，得到高溫下的表達圖譜(圖6)。研究發(fā)現(xiàn)，該家族絕大部分成員在高溫6 h以內(nèi)的表達水平較高，在12 h以后表達受到抑制；也有一部分成員受高溫誘導表達上調(diào)，隨著高溫不斷持續(xù)，又逐漸下調(diào)。Os BBX17、Os BBX23、Os BBX7、Os BBX19、Os BBX28等成員，在高溫1 h時表達較低，在3 h以后表達逐漸增加，持續(xù)到12 h，隨后表達水平逐漸受到抑制。另外，Os BBX4、Os BBX14、Os BBX20、Os B-BX3、Os BBX10、Os BBX27等成員在高溫來臨時，表達水平有微弱降低趨勢，而在3 h時表達水平逐漸上調(diào)，隨著高溫不斷進行，在6 h時表達又受到抑制，在24 h后表達明顯下調(diào)，直到48 h后都處于較低的表達水平。另外發(fā)現(xiàn)，少數(shù)成員如Os BBX1、Os BBX9、Os B-BX16、Os BBX18、Os BBX25等對高溫處理表達水平無明顯差異(圖6)。上述研究得出，Os BBX17、Os BB-X23、7、Os BBX19、Os BBX28、Os BBX4、Os BX14、Os BB-X20、Os BBX3、Os BBX10和Os BBX27等成員在高溫下可能具有潛在作用。1.6 水稻BBX家族響應干旱脅迫的表達分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]水稻鋅指蛋白基因OsBBX6的克隆、表達及生物信息學分析[J]. 王偉平,張超,黎妮.  基因組學與應用生物學. 2019(05)
[2]水稻鋅指蛋白基因OsBBX22響應熱脅迫的功能分析[J]. 駱鷹,謝旻,張超,王偉平,朱建華,萬向元,汪啟明,饒力群.  基因組學與應用生物學. 2018(02)
[3]熱誘導表達的水稻OsBBX30基因克隆和表達分析[J]. 饒力群,劉蘭蘭,汪啟明,帥進,彭澎,李夢云,唐世偉.  湖南大學學報(自然科學版). 2015(06)



本文編號：3319068