大麦SBP转录因子的鉴定与表达分析
2020-08-03赵甜甜刘梦迪王艳芳赵彦宏董红霞
蔡 倩,赵甜甜,刘梦迪,王艳芳,赵彦宏,马 臣,董红霞
(1.鲁东大学生命科学学院,山东烟台 264025;2.鲁东大学农学院,山东烟台 264025)
转录因子(transcription factor,TF)是一类能与DNA分子特异结合并通过激活或抑制下游靶基因的转录来调节基因表达的蛋白分子[1]。SBP(squamosa promoter binding protein)家族是植物特有的转录因子,具有编码DNA结合结构域的保守核苷酸序列,能够在mRNA转录水平上调节基因表达[2]。SBP转录因子通常含有约80个氨基酸残基高度保守的SBP结构域,且基本具有相同的结构特点[3]。该SBP结构域包含2个锌指结构(Zn1和Zn2)与1个高度保守的核定位信号(nuclear localization signal,NLS)。其中锌指结构能伸入DNA沟中识别并结合在squamosa启动子上;C端是核定位信号区域[4],能引导SBP蛋白进入细胞核行使功能[5]。
Klein等[6]首先在金鱼草中发现了SBP基因,随后在越来越多的植物中鉴定出SBP基因,如拟南芥[7]、水稻[8]、葡萄[9]、苹果[10]、玉米[11]、高粱[12]、毛竹[13]等。SBP转录因子的功能涉及植物生长发育的许多方面:拟南芥中的2个SBP基因SPL3和SPL8分别影响植株的成花和花粉囊的发育[5];SPL9和SPL15缺失导致拟南芥营养生长时期叶原基形成间隔期变短、花序结构分支增多[14];玉米SBP转录因子的lg1基因发生突变导致植株不能形成正常形态的舌叶和叶耳组织[15-16];在水稻生殖生长阶段,过量表达OsSPL14可促进穗分支,提高籽粒产量[17-18]。
大麦是重要的禾本科作物之一,其总产量和种植面积位居全球第四[19],集饲用、啤用和粮食作物于一体。大麦作为麦类作物研究的模式植物,在遗传、育种以及基因组等方面的研究已取得了显著的进展[20],国际大麦全基因组测序同盟于2012年完成了大麦全基因组序列的测定[21],为大麦进行生物信息分析研究奠定了基础。……
