甘蓝型油菜CHS基因家族全基因组鉴定及BnCHS04响应低温胁迫的功能分析

摘要

对甘蓝型油菜CHS家族进行系统的分析和研究。通过生物信息学分析，在甘蓝型油菜基因组中共鉴定到9个BnCHS基因，分布于7条染色体上，其中7个BnCHS基因含有2个外显子和1个内含子。为了进一步了解这些基因在低温胁迫响应中的功能，分析了这些基因在极端抗寒油菜‘GZ恢’和极端敏寒油菜‘10B’苗期低温胁迫下的表达水平，结果发现5个基因BnCHS02、BnCHS03、BnCHS04、BnCHS07和BnCHS08参与低温胁迫响应，其中BnCHS04位于抗寒主效QTL qFDI.C02.1区间内，表明该基因为关键的参与抗寒调控的基因。为了进一步验证BnCHS04的功能，在极端抗寒油菜‘GZ恢’中克隆BnCHS04基因，并将其异源过表达到拟南芥中。在冷锻炼低温胁迫下，两个过表达株系的枯叶率分别为12.59%和10.37%,而野生型的枯叶率为26.30%,两个过表达株系的REC分别为0.34和0.26,而野生型的REC(相对电导率)为0.49。过表达株系的枯叶率和REC均显著低于WT,表明BnCHS04可以显著增强拟南芥经过冷锻炼后的抗寒性，证明该基因具有增强植物抗寒性的功能。

关键词

甘蓝型油菜 / CHS基因家族 / 全基因组鉴定 / 基因表达 / 抗寒性