二穗短柄草TCP转录因子的全基因组鉴定及其对非生物胁迫的响应

摘要

二穗短柄草是一年生温带早熟禾亚科植物，具有遗传资源丰富、与禾谷类作物亲缘关系密切等特点，是一种重要的禾谷类模式植物。TEOSINTE BRANCHED1/CINCINNATA/PROLIFERATING CEL FACTOR(TCP)家族是植物特异转录因子，广泛调控植物生长发育。然而，有关二穗短柄草TCP转录因子的信息仍不清楚。本文对二穗短柄草的TCP基因进行了全基因组鉴定，共鉴定出了21个TCP基因（BdTCPs）。分类结果显示，21个BdTCPs主要分为以下两个亚组：11个PROLIFERATING CEL FACTOR(PCF)基因（Ⅰ类）、7个CINCINNATA(CIN)基因和3个CYCLOIDEA(CYC)基因（Ⅱ类）。序列分析表明，二穗短柄草TCP蛋白均包含TCP/TCP superfamily结构域，且外显子-内含子结构各不相同。Motif分析表明，二穗短柄草TCP家族成员均含有Motif 1和Motif 2，暗示这两个基序是其发挥功能所必需的保守区域。顺式作用元件分析表明，所有BdTCPs的启动子区域都含有植物激素和环境响应元件，暗示BdTCPs基因可能参与非生物胁迫响应。荧光定量PCR结果显示，21个BdTCPs均对盐胁迫不敏感，但其中2个基因（BdTCP10、BdTCP15）参与了干旱胁迫的瞬时响应，且表达量均发生了极显著上调，表明Bd TCP10和BdTCP15基因在二穗短柄草应对干旱胁迫中起正调控作用。上述结果为进一步研究TCP在调控二穗短柄草的生长发育及其在非生物胁迫响应中的作用提供了重要线索。

关键词

TCP家族 / 生物信息学 / 二穗短柄草 / 非生物胁迫 / 干旱胁迫