谷子SBP 转录因子家族基因的表达分析
2021-12-16杜晓芬韩康妮李禹欣王智兰连世超
杜晓芬,韩康妮,李禹欣,王智兰,连世超,王 军
(山西农业大学谷子研究所,杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室,杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室,山西长治 046011)
SBP(Squamosa promoter binding protein)转录因子是植物中一类重要的转录因子,又被命名为SPL(Squamosa promoter binding protein like),最早从金鱼草中鉴定出来,因其能够特异识别和结合花分生组织特征基因SQUAMOSA(SQUA)的启动子区而得名[1]。该基因家族由多个成员组成,尽管SBP 转录因子家族成员在蛋白质一级结构上存在较大差异,但是均含有一个由79 个氨基酸残基组成的高度保守的DNA 结构域,称为SBP 结构域,该结构域包含2 个典型的由半胱氨酸(Cys)和组氨酸(His)残基组成的锌指基序结构(Cys-Cys-His-Cys 和Cys-Cys-Cys-His)[2],在结构域的C 端具有保守的核定位信号,能够引导SBP 蛋白进入细胞核行使其功能[3]。
目前,SBP 转录因子家族基因已经在拟南芥[4]、水稻[5]、番茄[6]、玉米[7-8]、棉花[9-10]、高粱[11]、油菜[12]、大豆[13]、荞麦[14]、桑树[15]和小麦[16]等多种植物中进行了鉴定和分析。其中禾本科作物中,高粱鉴定的数量最少(18 个),小麦数量最多(56 个)。研究表明,SBP转录因子家族基因参与植物形态建成。拟南芥中,AtSPL3 促进开花,同时调控花和花序发育[17],AtSPL9和AtSPL10 能够降低叶片生产速率,导致叶片数量减少,叶面积增大[18],AtSPL3、AtSPL4 和AtSPL5 促进叶片远轴面表皮毛的形成[19];水稻中,OsSPL14 是控制水稻株型的关键基因,调控水稻的分蘖、花序分枝、穗粒数以及千粒质量[20-21],OsSPL13 正调控谷壳中的细胞大小,从而提高水稻的粒长和产量[22],OsSPL3/OsSPL12 调控水稻不定根的发生[23];玉米中,SBP 转录因子tga1(teosinte glume architecture)是玉米进化过程中的一……
