毛竹PIN基因家族的鉴定与生物信息学分析

作者：白羽聪; 李翔宇; 程占超; 侯丹; 刘俊; 谢丽华; 高健^*

来源：分子植物育种, 2019, 17(16): 5238-5247.

DOI：10.13271/j.mpb.017.005238

• 毛竹(Phyllostachys edulis)
• PIN基因家族
• 生长素
• 笋生长

PIN基因家族是植物特有的一类控制生长素输出的跨膜基因家族。毛竹(Phyllostachys edulis)中PIN基因家族的生物信息学分析一直未见报道。本研究以拟南芥、水稻PIN基因家族为参考序列在毛竹基因组数据库中共鉴定出7条PIN基因,并对其系统进化、保守基序以及在毛竹笋中的差异表达模式进行分析,同时通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测PIN基因家族在毛竹生长八个时期和主根、侧根、芽点、腋芽四个组织的相对表达量。结果发现,7条PIN蛋白多属于碱性蛋白,大部分均含有明显的跨膜结构特征。进化结果说明毛竹PIN基因家族与水稻、玉米进化关系较为密切,家族基因进化较保守。表达分析表明,除PhePIN3亚家族外,其他基因都在笋快速生长时期高量表达。PhePIN1-1可能参与了生长素从源到库运输的整个过程,PhePIN1-2主要参与根的生长素调控作用,而PhePIN3亚家族可能不直接参与生长素的运输过程,依靠PIN基因家族成员的生长素从源端运输后可能主要在主根发挥作用。本研究结果证明毛竹PIN基因家族在笋生长的过程中至关重要,为开展毛竹生长素相关的基因家族的研究提供了理论依据。

• 单位
  竹藤科学与技术重点实验室; 国际竹藤中心