青稞HvBAS1基因的克隆及表达分析

作     者：司建萍 段瑞君 周嘉诚 马生莲 王改妮 SI Jianping;DUAN Ruijun;ZHOU Jiacheng;MA Shenglian;WANG Gaini

作者机构：青海大学生态环境工程学院西宁810016 

出 版 物：《西北植物学报》 (Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica)

年 卷 期：2022年第42卷第8期

页      面：1282-1287页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：青海省科技厅应用基础研究项目(2022-ZJ-948Q) 

主　　题：油菜素类固醇 失活 青稞 

摘      要：细胞色素P450单加氧酶(CYP450)是参与植物代谢的最大酶家族,其中CYP734A亚家族成员广泛参与植物激素油菜素类固醇(BRs)的失活。该研究以青稞农家品种‘肚里黄’幼苗为实验材料,通过人工合成激素24-表油菜素内酯(24-eBL)和BRs合成抑制剂油菜素唑(BRZ)处理,分析BRs对青藏高原特色作物青稞(Hordeum vulgare L. *** Hook. f.)的影响;采用RT-PCR技术从青稞中克隆HvBAS1基因,并运用实时定量PCR检测其表达特征,为深入分析HvBAS1基因的功能奠定研究基础。结果显示:(1)24-eBL能够显著促进青稞幼苗的生长,而BRZ处理后幼苗长势明显减缓。(2)从青稞中成功克隆到2个与拟南芥BRs失活基因BAS1高度同源的CYP734A亚家族基因,即HvBAS1-1和HvBAS1-2;HvBAS1-1开放阅读框全长1 629 bp,编码542个氨基酸;HvBAS1-2长1 689 bp,编码562个氨基酸,二者氨基酸序列相似性为76.42%;亚细胞定位预测结果显示二者均存在于内质网。(3)实时定量PCR检测发现,青稞HvBAS1-1与HvBAS1-2的表达模式完全不同,其中HvBAS1-1在青稞根中的表达量高于叶中,而HvBAS1-2在叶中的表达量高于根,且随着苗龄的增大,HvBAS1-1在根中的表达呈先升高后降低的趋势,HvBAS1-2在叶片中呈先降低后升高的变化趋势;BRZ处理青稞幼苗后,其HvBAS1-1与HvBAS1-2基因的表达较对照均显著下调,且HvBAS1-2下调更为明显。研究表明,HvBAS1-1和HvBAS1-2很可能都参与了青稞内源BRs的失活,但二者的功能存在差异。