四种十字花科植物CONSTANS-like基因家族的鉴定和进化分析

作者：刘丹青; 金玉环; 郭力; 李永光; 黄先忠^*

来源：植物生理学报, 2021, 57(06): 1241-1260.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2021.0003

• CONSTANS
• 盐胁迫
• 昼夜节律
• 基因表达

CONSTANS (CO)和CONSTANS-like (COL)基因介于生物节律钟与下游开花控制基因之间,编码的蛋白质是参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫的光周期转录因子。本研究通过全基因组分析从拟南芥(Arabidopsis thaliana)、琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)、小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)和亚麻荠(Camelina sativa)中分别鉴定出17、17、34和51个COL基因。系统进化分为3个亚组,每组COL蛋白质均具有典型的B-box和CCT结构域;COL基因家族的扩张以片段重复或全基因组复制事件为主,且存在串联重复。比较进化分析表明4种植物的COL同源基因受到较强的纯化选择。利用小鼠耳芥RNA-Seq数据和qRT-PCR分析表明ApCOL基因家族成员的表达响应盐胁迫,暗示COL基因参与盐胁迫抗性。节律表达分析显示ApCOL1.1/1.2、ApCOL2.1/2.2和ApCOL5.1/5.2在短日照条件下表现出明显的昼夜节律表达模式。本研究揭示了十字花科植物COL基因的进化规律,并为深入研究该家族基因在植物胁迫和开花调控中的作用提供线索。

• 单位
  生命科学学院; 安徽科技学院; 石河子大学