平榛PYL基因家族全基因组鉴定及果实发育表达分析
2021-05-16张兴政赵豫川刘剑锋
张兴政,赵豫川,陈 玥,孙 博,刘剑锋
(吉林师范大学生命科学学院∕吉林省植物资源科学与绿色生产重点实验室,吉林四平 136000)
【研究意义】平榛(Corylus heteropylla),山毛榉目(Fagales),桦木科(Betulaceae),榛属(Corylus)植物,其繁殖方式主要通过风媒授粉,因其果实种仁富含油脂、蛋白、维生素和膳食纤维等营养物质,是一种重要经济林木[1]。榛子分布范围较广,在欧洲、亚洲和北美洲均有分布,在我国尤以东北地区为主,榛果也是东北重要特色食品之一。近年来,我国的榛子的栽培面积和产量也在不断增加[2],对东北等地方经济的发展有着重要的影响。因此,对于榛子果实发育分子机制的深入研究将有助于后续辅助榛子品种的选育,利于榛子的高质量生产。【前人研究进展】植物激素脱落酸(Abscisic acid,ABA)在植物种子成熟、休眠、生长及幼苗生长等各个生长发育过程中均发挥重要作用,也与植物的高盐、干旱、水涝等非生物胁迫响应也密切相关[3-5]。ABA对植物的调控是通过ABA信号转导途径来实现的,研究发现,PYR∕PYL∕RCAR(Pyrabactin Resistance1∕PYR1-like∕Regulatory Component of ABA Receptor),能够通过与胁迫诱导的ABA结合,从而参与植物体内ABA信号转导过程,因此被认为是一种ABA可溶性受体[6]。ABA通过结合Pyra‐bactin resistance 1-like(PYL)后与Protein Phosphatases 2C(PP2C)进一步结合形成ABA-PYL-PP2C复合体,并抑制PP2C蛋白的磷酸酶活性[7],进而与PP2C结合的Sucrose non-fermenting 1-related Protein Ki‐nase 2s(SnRK2s)被释放,调控下游效应蛋白实现ABA信号转导以参与植物发育或胁迫响应调控[8-9]。目前,在拟南芥[10-12]、水稻[13-14]、大豆[15]、葡萄[16-17]和苹果[18]等植物中均鉴定获得该基因家族成员,部分基因其生物学功能也进行了深入研究。总体上,对基因响应非生物胁迫研究较多,例如,过表达OsPYL10、Os-PYL6均能够显著提高转基因植株的耐旱性[19-20],且前者还能提高植株的耐寒性;……
