棉花CML基因家族成員鑒定與功能分析
關鍵詞：棉花 類鈣調素蛋白 鹽脅迫 病毒誘導基因沉默 基因功能
摘要：【目的】類鈣調素(Calmodulin-like,CML)蛋白是1種重要的Ca2+傳感器,在調節植物應激反應機制中起重要作用。對CML基因家族進行全基因組學分析,以便深入研究CML基因在棉花逆境脅迫下的作用。【方法】利用生物信息學的方法進行了棉花CML家族成員的鑒定。利用轉錄組數據和反轉錄聚合酶鏈式反應分析陸地棉(Gossypium hirsutum L.)CML基因在鹽脅迫下的表達模式。利用病毒誘導基因沉默技術對GhCML44-2基因進行沉默并進行功能驗證。【結果】在陸地棉(Gossypium hirsutum L.)、雷蒙德氏棉(G. raimondii Ulbrich)、亞洲棉(G. arboreum L.)中分別獲得了154個、74個、78個CML蛋白。進化樹和保守基序分析表明,GhCML蛋白分為8個亞類,都含有保守的EF-hand結構域;在鹽脅迫下,107個GhCML基因在葉和根中有顯著的差異表達,且在根和葉中的差異表達模式不同。啟動子分析表明,這些基因啟動子中存在多種不同的脅迫響應元件;利用病毒誘導基因沉默技術成功沉默GhCML44-2的棉株相較于對照更加不耐鹽。【結論】該研究結果有助于了解棉花CML基因家族的進化與功能,為后續研究其功能提供了一定的理論依據。
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