玉米隐花色素CRY1b和CRY2基因转录丰度对不同光质处理的响应

作者：李红丹; 闫蕾; 孙蕾; 樊晓聪; 陈士瞻; 张燕; 郭林; 游光霞; 李庄; 杨宗举; 苏亮^*; 杨建平^*

来源：作物学报, 2018, 44(09): 1290-1300.

• 玉米
• 隐花色素
• 光形态建成
• 光处理
• 转录丰度

玉米株高、开花期、产量、品质等性状与环境中的光密切相关。隐花色素是一类蓝光和近紫外光的受体,主要参与植物的光形态建成及动、植物的生物钟调控。通过研究玉米隐花色素基因对不同光处理的表达模式,可为进一步研究其对玉米光形态建成的作用奠定基础。本研究采用RT-PCR技术克隆了玉米Zm CRY1b和Zm CRY2基因;利用生物信息学相关网站和软件对其编码蛋白的结构域及氨基酸进行了系统发育分析;利用q RT-PCR分析了玉米自交系B73中Zm CRY1b和Zm CRY2基因在不同组织、以及响应不同光质及长日照和短日照处理的转录丰度。研究发现,玉米与拟南芥、水稻和小麦的CRY蛋白有相同的结构域及较高的氨基酸序列的一致性,表明它们具有相似的功能。Zm CRY1b和Zm CRY2基因主要在玉米的叶片中表达;二者能迅速响应各种持续光质、黑暗到不同光质转换及长日照和短日照处理,且Zm CRY1b在各种处理下的转录丰度均高于Zm CRY2,可能暗示Zm CRY1b在玉米中功能更强。以上研究结果表明,Zm CRY1b和Zm CRY2基因均能有效地响应各种光质和光周期处理,并在玉米的光形态建成中发挥重要作用。本研究为进一步探明Zm CRY1b和Zm CRY2基因的功能及其在玉米品种改良中的应用提供了研究基础。

• 单位
  中国农业科学院研究生院; 河南农业大学; 中国农业科学院作物科学研究所