马铃薯PYL5基因对非生物胁迫的响应分析及其启动子的活性鉴定

作     者：张春利 解潇飞 张莹 张锋 孙超 毕真真 刘玉汇 刘震 姚攀锋 白江平 ZHANG Chunli;XIE Xiaofei;ZHANG Ying;ZHANG Feng;SUN Chao;BI Zhenzhen;LIU Yuhui;LIU Zhen;YAO Panfeng;BAI Jiangping

作者机构：甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070 

出 版 物：《江西农业大学学报》 (Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis)

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：302-313页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家马铃薯产业技术体系(CARS-09-P10) 甘肃省科技计划项目(23JRRA1414) 

主　　题：马铃薯 ABA信号通路 StPYL5 基因克隆 非生物胁迫 表达分析 

摘      要：【目的】脱落酸(ABA)作为一种“应激激素在植物生长发育和响应干旱、盐等非生物胁迫过程中发挥重要作用,PYR/PYL/RCARs(以下简称“PYL)作为ABA受体在多种植物中也被广泛研究。基于对马铃薯StPYL5基因生物信息学及表达模式分析,并通过对其启动子活性鉴定,为进一步揭示马铃薯StPYL5功能及抗逆育种提供依据。【方法】根据转录组数据克隆得到StPYL5基因,通过DNAMAN、MEGA等软件分析了StPYL5的分子特征;通过qPCR检测了StPYL5基因的组织特异性及其对非生物胁迫的响应;利用PlantCARE网站对StPYL5基因启动子进行了分析,并通过瞬时转化烟草对其活性进行了鉴定。【结果】StPYL5基因全长534 bp,共编码177个氨基酸,蛋白质分子量20.19 ku,理论等电点(pI)为5.97。系统进化分析显示,StPYL5与SpPYL9-like亲缘关系较近。组织特异性分析结果显示,青薯9号(QS9)中StPYL5在根和叶中表达量较高,其次分别是茎和花,在块茎中表达量较低。不同胁迫下StPYL5表达量分析表明,青薯9号(QS9)中StPYL5在干旱、低温、盐和ABA胁迫下的表达量先升高后降低,且StPYL5的表达受Me JA和SA的诱导。此外,笔者成功克隆得到2 000 bp的StPYL5基因启动子。在烟草中的瞬时转化后的组织化学染色结果表明,StPYL5基因启动子具有成功启动下游GUS报告基因表达的启动子活性。【结论】全面分析了StPYL5基因的分子特征及其在多种非生物胁迫下的表达谱,并成功克隆到具有活性的pStPYL5启动子,该结果为深入研究StPYL5基因的功能以及马铃薯抗逆育种提供依据。