高羊茅FaGI基因克隆、表达及启动子分析

作者：舒健虹; 罗维; 路雪萍; 牟琼; 吴佳海^*; 王小利^*

来源：农业生物技术学报, 2021, 29(10): 1936-1948.

• 高羊茅
• 高羊茅GIGANTEA (FaGI)基因
• 启动子克隆
• 表达分析

GI (GIGANTEA)是节律相关基因,在植物控制节律输出和开花调控中具有重要作用。为探索GI基因在高羊茅(Festuca arundinacea)中的生物学功能,本研究运用cDNA末端快速扩增法(rapid amplification of cDNA ends, RACE)克隆和染色体步移法扩增得到该基因序列和启动子序列,并对其进行生物信息学分析。序列分析表明,FaGI基因(GenBank No. MZ540915)序列全长3 869 bp,其开放阅读框为3 447 bp,编码1 149个氨基酸。启动子序列2 371 bp,有CURECORECR、GT1CONSENSUS、LTRE1HVBLT49和MYB识别位点多个顺式作用元件。系统进化树表明,FaGI基因编码的蛋白与草甸羊茅(Festuca pratensis)、黑麦草(Lolium perenne)、黑麦(Secale cereale)和小麦(Triticum aestivum)等禾本科植物同源蛋白的进化关系比较近。亚细胞定位显示其定位在细胞核,说明该蛋白可能在细胞核中发挥作用。荧光定量分析不同光照处理和不同发育阶段下的表达模式。结果显示,FaGI基因的表达受光周期和生物钟的调控,不同发育时期其表达量不同,苗期的表达量最高,进入生殖生长阶段其表达量下降。构建p1300-FaGI过表达载体转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),结果显示,FaGI过表达拟南芥能上调AtCCA1(CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1)和AtTOC1 (TIMING OF CAB EXPRESSION 1)表达,下调AtFT(FLOWERING LOCUS T)和AtCO (CONSTANS)表达。该研究结果为后续验证高羊茅FaGI基因功能提供理论依据。

• 单位
  动物科学学院; 贵州大学; 生命科学学院; 贵州省农业科学院