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低氮胁迫下芝麻差异表达ERF基因的鉴定及SiERF08基因的表达分析
1
作者
田媛
张鹏钰
+4 位作者
李丰
王东勇
付锦州
戎亚思
高桐梅
《河南农业科学》
北大核心
2025年第4期37-46,共10页
AP2/ERF是植物最大的转录因子家族之一,参与植物代谢生物合成、器官发育、逆境响应和激素信号转导等过程。为了探究ERF基因在芝麻低氮胁迫下的表达特性,从前期芝麻根系低氮胁迫转录组中筛选出24个差异表达SiERF基因,对其进行表达特性和...
AP2/ERF是植物最大的转录因子家族之一,参与植物代谢生物合成、器官发育、逆境响应和激素信号转导等过程。为了探究ERF基因在芝麻低氮胁迫下的表达特性,从前期芝麻根系低氮胁迫转录组中筛选出24个差异表达SiERF基因,对其进行表达特性和共表达网络分析,并分析了不同胁迫处理下SiERF08基因的表达特性。结果显示,24个差异表达SiERF基因开放阅读框(ORF)长度为564~1254 bp,编码蛋白质的分子质量为20.92~44.97 ku,等电点4.39~10.92。24个差异表达SiERF基因不均匀地分布在13条染色体上。启动子区域包含植物激素响应元件(ABRE、AuxRE等)、逆境胁迫响应元件(ARE、DRE core、LTR等)、生长发育相关顺式作用元件(O2-site、Gap-box和CAT-box)和光响应元件(G-box、MRE、I-box等)。基因表达和韦恩图分析结果显示,低氮胁迫下,芝麻品种缅甸高产者和郑芝HL05分别检测到24个和14个差异表达SiERF基因,其中SiERF06等3个基因在2个品种低氮胁迫3、9 d均差异表达。通过共表达网络分析筛选出SiERF08等5个低氮胁迫响应的关键候选基因。对关键候选基因SiERF08开展不同胁迫下的表达特性分析,结果显示,该基因在低氮、干旱、高盐、赤霉素及水杨酸等胁迫处理下被诱导表达,且不同胁迫处理下,SiERF08基因的表达模式不同。在干旱、高盐、水杨酸、高温和低温处理6 h,SiERF08基因的表达量最高;在低氮处理12 h,SiERF08基因表达量达到峰值;在赤霉素处理下,SiERF08基因在6 h和72 h诱导表达,且差异显著。综上所述,通过生物信息学手段对低氮胁迫下24个差异表达SiERF基因进行分析,筛选出SiERF08等5个关键候选基因,其中,SiERF08基因在低氮、干旱、高盐、水杨酸等胁迫下诱导表达,为深入探究芝麻SiERF基因功能、揭示芝麻耐低氮分子机制提供了理论依据和基因资源。
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关键词
芝麻
低氮胁迫
ERF转录因子
基因表达
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题名
低氮胁迫下芝麻差异表达ERF基因的鉴定及SiERF08基因的表达分析
1
作者
田媛
张鹏钰
李丰
王东勇
付锦州
戎亚思
高桐梅
机构
河南省农业科学院芝麻研究中心/神农种业实验室
出处
《河南农业科学》
北大核心
2025年第4期37-46,共10页
基金
国家现代农业产业技术体系项目(CARS-14-1-14)
河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(242102110173,252102110172,252102110157)
+2 种基金
河南省重点研发专项(221111520400-3)
河南省农业科学院自主创新项目(2024ZC039,2025ZC41)
河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20241471132)。
文摘
AP2/ERF是植物最大的转录因子家族之一,参与植物代谢生物合成、器官发育、逆境响应和激素信号转导等过程。为了探究ERF基因在芝麻低氮胁迫下的表达特性,从前期芝麻根系低氮胁迫转录组中筛选出24个差异表达SiERF基因,对其进行表达特性和共表达网络分析,并分析了不同胁迫处理下SiERF08基因的表达特性。结果显示,24个差异表达SiERF基因开放阅读框(ORF)长度为564~1254 bp,编码蛋白质的分子质量为20.92~44.97 ku,等电点4.39~10.92。24个差异表达SiERF基因不均匀地分布在13条染色体上。启动子区域包含植物激素响应元件(ABRE、AuxRE等)、逆境胁迫响应元件(ARE、DRE core、LTR等)、生长发育相关顺式作用元件(O2-site、Gap-box和CAT-box)和光响应元件(G-box、MRE、I-box等)。基因表达和韦恩图分析结果显示,低氮胁迫下,芝麻品种缅甸高产者和郑芝HL05分别检测到24个和14个差异表达SiERF基因,其中SiERF06等3个基因在2个品种低氮胁迫3、9 d均差异表达。通过共表达网络分析筛选出SiERF08等5个低氮胁迫响应的关键候选基因。对关键候选基因SiERF08开展不同胁迫下的表达特性分析,结果显示,该基因在低氮、干旱、高盐、赤霉素及水杨酸等胁迫处理下被诱导表达,且不同胁迫处理下,SiERF08基因的表达模式不同。在干旱、高盐、水杨酸、高温和低温处理6 h,SiERF08基因的表达量最高;在低氮处理12 h,SiERF08基因表达量达到峰值;在赤霉素处理下,SiERF08基因在6 h和72 h诱导表达,且差异显著。综上所述,通过生物信息学手段对低氮胁迫下24个差异表达SiERF基因进行分析,筛选出SiERF08等5个关键候选基因,其中,SiERF08基因在低氮、干旱、高盐、水杨酸等胁迫下诱导表达,为深入探究芝麻SiERF基因功能、揭示芝麻耐低氮分子机制提供了理论依据和基因资源。
关键词
芝麻
低氮胁迫
ERF转录因子
基因表达
Keywords
Sesame
Low nitrogen stress
ERF transcription factor
Gene expression
分类号
S565.3 [农业科学—作物学]
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作者
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1
低氮胁迫下芝麻差异表达ERF基因的鉴定及SiERF08基因的表达分析
田媛
张鹏钰
李丰
王东勇
付锦州
戎亚思
高桐梅
《河南农业科学》
北大核心
2025
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