核桃JrGRAS基因家族鉴定与响应低温胁迫基因筛选
2021-06-11赵星哲王红霞赵书岗张俊佩马庆国张志华
刘 凯,赵星哲,王红霞,赵书岗,张俊佩,马庆国,张志华
(1.河北农业大学 园艺学院,河北 保定 071001;2.河北省山区农业技术创新中心,河北 保定 071001; 3.河北农业大学 生命科学学院,河北 保定 071001;4.中国林业科学研究院林业研究所/国家林业和草原局林木培育重点实验室,北京 100091)
核桃是世界范围内占有重要地位的经济类果树之一,高温、低温、重金属等非生物环境因素会严重影响其正常生长发育,造成较大的经济损失[1]。晚霜易造成核桃的花芽、嫩梢、花器和幼果受冻,影响产量,严重时可使核桃绝收,造成大小年现象。而我国北方地区,春季周期性寒流是不可避免的。因此,如何防治核桃冷害已成为生产上亟待解决的问题[2]。
GRAS家族是一类仅存在于植物体内的转录调控因子,由最初发现的3个家族成员GAI(gibberellic acid insensitive)、RGA (repressor of GA1-3 mutant)、SCR (scarecrow)的特征字母命名[3],一般由 400~800 个氨基酸残基组成,该蛋白的C端是高度保守的[4],分成8个分支,分别为:SCL3、SHR、PAT1、LISCL、DELLA、SCR、LS和HAM[5]。目前已在桃[6]、铁皮石斛[7]、甜橙[8]、辣椒[9]等多种植物中发现GRAS转录因子。GRAS家族蛋白在赤霉素(GA)信号转导[10]、腋芽及根的发育、光信号通路、结瘤信号转导及在逆境胁迫中发挥作用[11],多项研究表明GRAS转录因子家族成员广泛参与到植物响应非生物胁迫过程中[12-13],特别是调节植物抗寒性[14-15]。李丽丽等[16]研究发现,GRAS转录因子LaSCL18基因表达与独行菜幼苗耐受低温有关;袁阳阳等[17]以山葡萄为试材,证实了GRAS转录因子VaPAT1在调节植物抗逆的过程中特别是低温过程起正向调控作用。然而在核桃中GRAS家族成员和核桃抗寒性之间的关系报道较少。……
