甘薯IbGATA16基因的克隆与表达分析

作者：王崇; 王连军; 雷剑; 靳晓杰; 柴沙沙; 邹语嫣; 杨新笋; 程贤亮; 焦春海^*; 田小海^*

来源：热带作物学报, 2023, 44(12): 2477-2484.

• 甘薯
• 转录因子
• IbGATA16
• 非生物胁迫
• 表达模式

GATA类转录因子在调控植物响应非生物胁迫中发挥重要作用。本研究从甘薯中克隆出1个IbGATA16基因，对其进行生物信息学分析，并对IbGATA16基因在甘薯干旱和盐胁迫处理中的表达模式进行分析。结果表明：甘薯IbGATA16基因CDS序列全长420bp，编码139个氨基酸，蛋白分子量为15.39kDa，等电点为9.97;IbGATA16基因组全长为582 bp，包含3个外显子和2个内含子；IbGATA16为不稳定的亲水性脂溶蛋白，亚细胞定位预测显示该蛋白定位于细胞核，具有C-X2-C-X17-C-X2-C结构域，属于典型的GATA类转录因子。IbGATA16基因上游1382bp的启动子序列存在多种顺式作用元件，如MYB、ABRE、GARE-motif等。多重序列比对和系统进化树分析结果显示，IbGATA16蛋白与三裂叶薯ItGATA16的亲缘关系最近，N端的锌指结构域序列高度一致，表明二者可能具有相似的功能。实时荧光定量结果表明，IbGATA16在甘薯根、茎、叶片等组织中均有表达，在叶中的表达量显著高于茎与根的表达量。IbGATA16对干旱和盐胁迫显著诱导表达，在干旱和盐胁迫处理0、1、3、6、12、24 h后，IbGATA16的表达量均显著高于0 h。干旱胁迫下，IbGATA16的表达量在1 h时达到峰值；在盐胁迫下，IbGATA16的表达量在3 h时达到最大值。以上结果表明，IbGATA16基因参与了甘薯对干旱和盐胁迫的应答响应，在根、茎和叶中的调控存在差异。本研究为进一步揭示IbGATA16在甘薯中抵御逆境胁迫的机理提供参考。

• 单位
  湖北省农业科学院粮食作物研究所; 长江大学