木薯乙烯信号途径重要基因的生物信息学及表达分析.pdf

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1、分子植物育种，2014年，第12卷，第3期，第440-450页MolecularPlantBreeding，2014，Vo1．12，NoI3，40—450研究报告ResearchReport木薯乙烯信号途径重要基因的生物信息学及表达分析任梦云冯仁军’史后蕊2云天艳-，2张恒王静毅卢利方2张银东1海南大学农学院，海口，570228；2中国热带农业科学院热带生物技术研究所，农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室，海口57ll01·同等贡献作者”通讯作者，23300558@163．com摘要木薯是全球三大薯类作物之一，具有抗逆、耐瘠的特性。气态植物激素乙烯在植物生长发

2、育和应对生物及非生物胁迫过程中起着重要作用。本研究收集了木薯乙烯信号途径中的受体基因家族(MeERS1，MeERS2，MeERS3，MeERS4，MeERS5,E豫2和MeEIN4)和部分转录因子基因家族(MeEIL1，MeEIL2)，通过生物信息学方法对这些基因进行了多重比对、保守结构域预测和聚类分析，并采用实时荧光定量PCR的方法测定它们在木薯华南五号不同组织器官中的转录表达水平。生物信息学分析结果表明，受体蛋白都含有高度保守的GAF和HisKA结构域，而转录因子则含有EIN3结构域。另外，受体蛋白都具有跨膜结构域，有的还具有信号肽，而转录因子不具有这些结构域。转

3、录表达分析结果表明，MeERS1、MeERS3、MeEIN4和MeEIL2成组成型表达，在茎、根、块根和叶中没有明显的表达差异；而另一部分基因则成组织器官差异型表达，其中MeERS2和MeETR2主要在茎和叶中高表达，MaERS4、MaERS5和MaEIL主要在根、茎和叶中表达，在块根中表达量较低。这些结果将为进一步研究乙烯信号途径在木薯抗胁迫过程中的功能奠定基础。关键词木薯，乙烯信号途径，生物信息学分析，表达分析DiferentialExpressionandBioinformaticsAnalysisofRelatedGenesofEthyleneSignalin

4、gPathwayinCassavaPenMengyun工’FengRenjunShiHoumiYunTianyanZhangHengWangJingyiLuLifangZhangYindong2”1CollegeofAgronomy,HainanUniversity,Haikou,570228；2KeyLaboratoryofBiologyandGeneticResourcesofTropicalCrops，MinistryofAgri—culture，InstituteofTropicalBioscienceandBiotechnology,ChineseAcade

5、myofTropicalAgriculturalSciences(CATAS)，Haikou，571101’Theseauthorscontributedequallytothispaper”Correspondingauthor,23300558@163．comDOI：10．13271~．mpb．012．000440AbstractCassavaisoneofthethreetoppotatocropsintheworld,withmanycharacterssuchasdrought-andleanness-tolerance．Thegaseousethylene

6、，asaplanthormone，regulatesavarietyofdevelopmentalprocessandresponsetobioticandabioticstressinplant．Inthisstudy,weclonedmembersofethylenereceptorgenefamily(MeERS1，MeERS2，MeERS3，MeERS4，MeERS5，MeETR2，MeEIN4)andpartialethyleneinsensitive3．1ikegenefamily(MeEIL1，MeEIL2)incassava．Themultipleal

7、ignment，phylogenetictree，andconserveddomainsofthosegeneswereperformedbythebioinformaticmethods．ThediferentialexpressionofthosegenesincassavaSC5wasperformedbyreal—timefluorescencequantitativepolymerasechainreaction．Theresultsshowedthatethylene收稿日期：2014-01—24接受日期：2014—03-20网络出版日期