苹果NF-X1基因家族及盐胁迫下的组织表达模式分析

摘要

【目的】以苹果转录因子NF-X1基因家族为研究对象,对其不同组织表达特性及对盐胁迫的响应规律进行研究,为进一步探索苹果砧木抗盐功能提供参考。【方法】以苹果砧木八棱海棠(Malus×robusta)为供试材料,利用生物信息学方法,对NF-X1基因家族成员进行鉴定、基本理化性质分析、亚细胞定位预测及系统进化分析;使用TBtools,对Md NF-X1基因家族成员的基因结构、保守结构域、保守基序、启动子顺式元件等进行可视化分析;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,检测Md NF-X1基因家族的组织表达特异性及盐胁迫下不同组织中的响应特性。【结果】苹果Md NF-X1基因家族有Md NF-X1-1、Md NF-X1-2、Md NF-X1-3、Md NF-X1-4共4个成员,编码蛋白分别含1 162,1 138,865和830个氨基酸,亚细胞定位预测均为细胞核内蛋白。基于氨基酸序列的系统进化分析显示,4个Md NF-X1成员可分为2个亚组,且均与葡萄NF-X1家族亲缘关系最近。蛋白功能域分析显示,MdNF-X1家族成员均含有NF-X1-zinc-finger保守结构域,属于锌指转录因子;顺式作用元件分析表明,Md NF-X1基因家族启动子中含有盐、干旱胁迫及脱落酸、生长素等响应元件。RT-qPCR检测显示,Md NF-X1-1和Md NF-X1-3在根中表达量较高,Md NF-X1-2在根和叶中表达较高且表达量相近,Md NF-X1-4在各个组织中表达量均较低;在盐胁迫处理下,4个Md NF-X1基因在根、茎、叶中对盐胁迫均有响应,其中以Md NF-X1-1基因在根系中对盐胁迫的响应最为显著,相对表达量高于Md NF-X1基因家族的其他成员。【结论】苹果砧木八棱海棠中的Md NF-X1-1基因在盐胁迫下显著诱导表达,表明其可能参与八棱海棠对盐胁迫的应答调控,为进一步揭示其在抗盐胁迫中的具体功能提供了依据。

关键词

苹果砧木 / 八棱海棠 / NF-X1基因家族 / 盐胁迫 / 转录因子