摘要

植物SHR蛋白参与调控植物生长发育中的多种代谢过程,尤其对根辐射形态的形成有很大影响。为了了解谷子中SHR基因在生长发育中的功能,参照拟南芥AtSHR基因序列,筛选并鉴定谷子中的SHR基因,并对其进行生物信息学分析,在此基础上对其在谷子中的表达模式进行分析。结果显示,谷子中有2个SHR基因,其中,SiSHR1位于9号染色体,CDS全长1 908 bp,编码635个氨基酸,SiSHR2位于2号染色体,CDS全长1 785 bp,编码594个氨基酸;2个SiSHR蛋白均为不稳定的酸性亲水蛋白;SiSHR蛋白的二级结构组成大部分为无规则卷曲与α-螺旋,有少部分β-折叠和延长链。SiSHR基因只含有1个外显子,与水稻的OsSHR亲缘关系更近,且均含有10个保守motif基序,SiSHR基因的启动子区含有光、激素(GA、ABA、生长素、水杨酸)等响应元件,SiSHR蛋白与CYCLIN、C2H2、SCL、SHBY、WOX蛋白互作,其中与SCL蛋白的互作方式为共表达;SiSHR基因在谷子中的表达模式呈时空特异性,SiSHR1/SiSHR2基因在谷子的根中有最高的表达,且在苗期的表达量高于灌浆期;SiSHR基因在谷子叶片中也有较高的相对表达量,且苗期表达量高于灌浆期。SiSHR基因可能通过应答GA、生长素和ABA信号途径,及蛋白互作的方式参与调控谷子叶片的发育及根的形态建成。