APP下载

谷子GATA基因家族的鉴定及表达分析

2021-06-28卢成达牛学谦昌秦湘

西北农业学报 2021年5期

卢成达,李 阳,孙 迪,牛学谦,昌秦湘

(1.山西农业大学 农学院,山西太谷 030801;2.太原学院 园林科学研究所,太原 030032)

转录因子(TFs)是通过识别并结合靶基因启动子的顺式元件来调控基因表达[1],根据植物发育过程中,转录因子参与激素信号传导并在抗病胁迫响应中起关键作用。根据转录因子结合DNA特定序列的不同,发现了多种功能各异的家族,主要包括WRKY[2-3]、bZIP[4]、MYB[5]、MADS-box和GATA等。其中,GATA转录因子被认为是生物学过程的重要调控蛋白,如在调控花朵发育、碳、氮代谢[6]、叶绿素水平[7]、抗逆胁迫[8]等方面起着关键的作用。GATA转录因子可识别并特异性结合(T/A)GATA(A/G)序列,从而调节下游基因的转录水平[9-10]。GATA蛋白的DNA结合结构域包含Ⅳ类锌指结构C-X2-C-X17-20-C-X2-C和一个保守基本跟随区,且多数具有C-X2-C-X18-C-X2-C或C-X2-C-X20-C-X2-C特征的锌指结构域[11-12]。据研究报道,GATA家族基因在拟南芥(Arabidopsisthaliana)[13]、水稻(OryzasativaL.)[14]、葡萄(VitisviniferaL.)[15]、棉花(Gossypiumspp)[16]、蓖麻(RicinuscommunisL.)[17]中分别鉴定30、28、19、179、19个GATA基因成员,为研究其他作物GATA全基因组的生物学功能提供了参考。

谷子(Setariaitalica)在中国有着古老的栽培历史,富含维生素、胡萝卜素等营养价值,在抗旱、耐热机理方面具有重要研究用途[18]。谷子作为北方主要的粮食之一,近年来频繁地受到干旱、高温极端天气的影响,导致谷子生长发育受阻、品质下降、产量降低。因此,挖掘谷子逆境胁迫相关基因,对提高作物抗旱耐逆性及产量具有重要的指导意义。当前基于作物GATA基因的报道[16,19-20],谷子SiGATA基因功能的研究很少。本试验通过生物学技术在全基因组水平上分析鉴定SiGATA家族成员,对SiGATAs的蛋白理化性质、三级结构、进化系统、基因结构及顺式调控元件等分析,以期为谷子SiGATA家族基因的功能提供参考。……

登录APP查看全文