芹菜bZIP转录因子基因AgbZIP16的逆境响应分析

作者：沈迪; 陈龙正; 陶建平; 刘洁霞; 冯凯; 尹莲; 徐志胜; 熊爱生^*

来源：植物生理学报, 2019, 55(12): 1817-1826.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2019.0198

• 芹菜(Apium graveolens)
• bZIP转录因子
• 非生物胁迫
• 逆境响应
• 表达分析
• 组织特异

以‘六合黄心芹’和‘文图拉’ 2个芹菜(Apium graveolens)品种为试验材料,从中克隆得到一个编码bZIP转录因子的基因AgbZIP16。序列分析表明2个芹菜品种中AgbZIP16基因的核苷酸序列相同,包含一个长度为1 221bp的开放阅读框(ORF),编码406个氨基酸。序列多重比对及进化树分析表明,bZIP转录因子在植物中具有较高的保守性且在同科植物的进化中比较保守, AgbZIP16与同属伞形科的胡萝卜(Daucus carota) bZIP转录因子进化关系最近。蛋白质理化性质分析表明AgbZIP16蛋白的分子质量为43.12 kDa,理论等电点(pI)为6.33,属于亲水性蛋白。AgbZIP16蛋白的二级结构预测显示该蛋白中包含多个α螺旋和无规则卷曲。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果表明, AgbZIP16基因在芹菜根中表达量最高,在叶柄中最低,呈现显著的组织特异性,同时对高温、低温、干旱和盐胁迫均有响应。‘六合黄心芹’中AgbZIP16的表达水平在逆境处理后均下调,分别在高温、低温、干旱处理24 h和盐处理1 h时达到最低值。‘文图拉’中AgbZIP16的表达水平在高温处理4 h时显著高于对照,为对照的4.92倍;低温、干旱及盐处理下其表达量整体呈现先上升后下降的趋势,在盐处理24 h和干旱处理8 h时表达量显著上调。结果显示多种非生物胁迫可诱导AgbZIP16基因的表达发生变化,且其在不同芹菜品种中的表达响应具有显著差异。本文研究结果将为进一步开展芹菜bZIP类转录因子的逆境调控研究提供参考。

• 单位
  江苏省农业科学院; 南京农业大学; 作物遗传与种质创新国家重点实验室