大麦SERK基因鉴定及干旱和盐胁迫下功能探究

摘要

体细胞胚胎发生类受体激酶(somatic embryogenesis receptor-like kinases, SERKs)位于细胞膜上，能够感知并传递胞外信号，在植物生长发育和逆境胁迫中发挥重要作用。为了探究大麦HvSERKs在干旱、盐胁迫下的表达特性，通过生物信息学方法，以拟南芥SERKs序列为参考，对大麦SERK家族成员进行全基因组鉴定和分析，并通过qRT-PCR技术对其在干旱与盐胁迫下的表达进行分析。结果表明，在大麦基因组共鉴定到8个HvSERKs基因，其中3个分布在7H染色体上。在HvSERKs与已发表的拟南芥、小麦、水稻、玉米、油菜和马铃薯中SERKs构建的系统进化发育树中，HvSERK1、HvSERK3、HvSERK6和HvSERK8单独组成一个分支。经基因结构和保守蛋白基序分析，HvSERKs序列高度相似且具有保守性。蛋白质二级结构组件主要是无规则卷曲，除HvSERK7定位于叶绿体之外，其余HvSERKs均定位于细胞质膜。经qRT-PCR分析，除HvSERK4在盐胁迫下叶片中下调表达外，其余HvSERKs在干旱和盐胁迫下都能被诱导上调表达；8个HvSERKs基因在大麦成熟胚中均高表达，在幼胚中的表达量低于成熟胚。这说明大麦HvSERKs基因能够响应干旱和盐胁迫，可调控胚胎和穗发育。

关键词

大麦 / 体细胞胚胎发生类受体激酶 / 干旱胁迫 / 盐胁迫 / 生物信息学分析

基金资助

甘肃农业大学公招博士科研启动项目(GAU-KYQD-2022-10); 国家大麦青稞产业技术体系项目(CARS-05-02A-02); 国家自然科学基金项目(30771331,2160496); 甘肃省青年科技基金计划项目(20JR5RA010); 甘肃省教育厅创新基金项目(2021A-055);甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-12); 甘肃农业大学伏羲青年英才计划项目(Ganfx-03Y06,Ganfx-04Y011); 甘肃省科技重大专项(17ZD2NA016)