小麦PHO基因家族全基因组鉴定及表达分析

作者:郝小聪; 王伟伟; 汪德州; 房兆峰; 柳珊; 朱文根; 逄子剑; 张胜全; 赵昌平; 张风廷; 唐益苗
来源:麦类作物学报, 2022, 1-10.

摘要

PHO基因家族主要参与磷酸盐的转运,在植物生长发育中起重要作用。为研究小麦PHO基因家族成员的潜在功能,本研究从小麦全基因组中鉴定PHO基因家族成员,并利用生物信息学手段对其基因结构特征、蛋白结构域、系统进化、顺式作用元件及表达特性进行分析。结果在小麦全基因组中共鉴定到12个PHO基因家族成员,所有成员均含有SPX和EXS结构域。系统进化、保守结构域和基因结构分析发现,小麦PHO蛋白与拟南芥PHO1-H1蛋白以及水稻PHO1蛋白亲缘关系较近;除Ta PHO7、Ta PHO10、Ta PHO11和Ta PHO12蛋白缺少部分基序外,其余小麦PHO蛋白均具有完整基序,且同一亚组内的成员具有相似的蛋白保守结构域和基因结构,说明PHO亚家族成员间高度保守。顺式作用元件分析发现,小麦PHO基因启动子区含有与磷调控相关的激素诱导、光响应、低温响应等元件。基于RNA_seq数据的组织特异性分析发现,大部分PHO基因在根中有较高的表达量。q RT-PCR分析发现,低磷胁迫处理下磷高效小麦品种小偃54地下部分(根)Ta PHO7和Ta PHO8基因的表达量显著高于对照。