罗布麻和大麻状罗布麻UV-B光受体UVR8基因的鉴定及表达分析

作者：车金凤; 张庆; 李国旗^*; 谢博勋; 解盛; 赵长海; 张柯雨; 刘星

来源：广西植物, 2023, 43(10): 1876-1891.

• 罗布麻
• 大麻状罗布麻
• UVR8基因
• 表达量分析
• 生物信息学分析

在植物响应紫外线B(ultraviolet-B,UV-B)的过程中，UV-B光受体UVR8(UV Resistance Locus 8)对植物的光形态建成和生长代谢等过程具有重要调控作用。为探究罗布麻属植物UV-B光受体信息，该研究通过罗布麻(Apocynum venetum)和大麻状罗布麻(A.cannabinum)全基因组数据进行UV-B光受体UVR8的筛选与生物信息学分析，同时利用转录组数据分析UV-B胁迫处理下的UVR8基因表达模式。结果表明：(1)罗布麻有6个UVR8基因，大麻状罗布麻有5个UVR8基因，前者分布在1、7、9和11号染色体上，后者分布在1、8和9号染色体上。(2)UVR8蛋白为亲水性稳定蛋白，定位在细胞核，不存在跨膜结构和信号肽，二级结构主要由延伸链、无规则卷曲、α-螺旋和β-转角构成。AvUVR8b和AcUVR8a蛋白三级结构与拟南芥UVR8(AtUVR8)最为类似，并且与小粒咖啡(CaUVR8)和伊德斯种咖啡(CeUVR8)的亲缘关系最近。同时发现罗布麻AvUVR8b和大麻状罗布麻AcUVR8a基因和蛋白结构与AtUVR8基因及蛋白高度相似。(3)当以一定剂量UV-B(17.52 kJ·m-2·d-1)处理两种罗布麻植株时，AvUVR8b和AcUVR8a的表达量上调。据此推测在响应UV-B时，AvUVR8b基因在罗布麻中起主要作用，AcUVR8a基因在大麻状罗布麻中起主要作用。(4)顺式作用元件分析结果表明，UVR8的表达受光照、温度、水分、氧气和激素等因素的调控。该研究将为进一步研究罗布麻属UVR8的基因功能奠定基础，同时为解析罗布麻属植物适应UV-B的分子机制提供线索。

• 单位
  宁夏大学