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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

Identification and expression analysis of UV-B photoreceptor genes UVR8 in Apocynum venetum and A. cannabinum

摘要: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 蛋白为亲水性不稳定蛋白,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、-螺旋和-转角构成。AvUVR8b 和 AcUVR8a 蛋白三级结构与拟南芥 UVR8(AtUVR8) 最为类似,且与小粒咖啡(CaUVR8)和伊德斯种咖啡(CeUVR8)的亲缘关系最近。该研究发现,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 kJm-2d-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。

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[V1] 2022-12-01 10:02:30 ChinaXiv:202212.00018V1 下载全文
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