陆地棉REM 基因家族全基因组鉴定及表达分析
2021-04-14石荣康张冬梅孙正文刘正文解美霞张艳马峙英王省芬
石荣康,张冬梅,孙正文,刘正文,解美霞,张艳,马峙英,王省芬
(华北作物改良与调控国家重点实验室/ 河北省棉花产业协同创新中心/ 河北省作物种质资源重点实验室/河北农业大学农学院,河北 保定071001)
棉花是重要的纤维作物和油料作物,在全世界广泛种植。 陆地棉是我国种植最广泛、产量最高的栽培种,其基因组数据也在不断完善[1]。 B3超家族是植物中特有的一个基因家族,在植物的生长发育以及应对环境胁迫中发挥着重要的调控作用,该家族编码一类含有B3 功能域(与DNA 结合的高度保守结构域)的转录因子[2]。 B3功能域的最初命名源于玉米中发现的VIVIPAROUS1(VP1)蛋白的第三个基本结构域,包含90~120 个氨基酸[3]。 按照基因结构和功能特征,B3 超家族进一步分为4 个亚家族,包括LAV(LEAFY COTYLEDON2[LEC2]-ABSCISIC ACID INSENSITIVE3[ABI3]-VAL)、ARF(AUXIN RESPONSE FACTOR)、RAV (RELATED TO ABI3 AND VP1)和REM(REPRODUCTIVE MERISTEM)[4-6]。
目前, 植物中关于LAV、ARF 2 个亚家族的研究报道较多, 拟南芥LAV 亚家族分为LEC2-ABI3 和VAL 两 组,LEC2 和FUSCA3(FUS3)促进胚胎发育[7-8],ABI3 在种子发育过程中调控脱落酸响应基因[9],这3 种基因都在种子中大量表达, 在种子发育过程中发挥着重要作用。 拟南芥的ARF 亚家族含有生长素响应元件,参与生长素介导的各种生理过程,AtARF1 和AtARF2 突变导致开花延迟[10],AtARF6 和AtARF8的双缺失突变体会导致花器官成熟滞后以及繁殖力降低[11],AtARF5 和AtARF7 促进极性生长以及细胞扩增[12-13]。 而有关RAV、REM 2 个亚家族的功能研究报道较少, 拟南芥中RAV 亚家族成员有13 个, 过量表达AtRAV1 的拟南芥表现为侧根少、莲座叶少以及开花延迟[14],在烟草中表达大豆的RAV1 基因也产生了相似的表型[15],表明AtRAV1 在植物生长和开花中作为负调控因子起作用。……
