彩色马铃薯花青素合成相关ERF基因筛选及表达分析

作     者：吴娟 武小娟 王沛捷 谢锐 聂虎帅 李楠 马艳红 WU Juan;WU Xiao-juan;WANG Pei-jie;XIE Rui;NIE Hu-shuai;LI Nan;MA Yan-hong

作者机构：内蒙古农业大学农学院 内蒙古自治区农牧业科学院 

出 版 物：《生物技术通报》 (Biotechnology Bulletin)

年 卷 期：2024年第40卷第9期

页      面：82-91页

核心收录：

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

基　　金：内蒙古自治区马铃薯育种联合攻关项目(YZ2023006) 内蒙古农业大学基本科研业务费专项(BR22-11-16) 内蒙古自治区研究生科研创新项目(B20210182Z) 内蒙古自治区高校基础科研专项基金项目(2022) 

主　　题：彩色马铃薯 花青素 ERF转录因子 生物信息学分析 表达模式分析 

摘      要：【目的】乙烯响应因子（ethylene responsive factor,ERF）是一类重要的转录因子，参与调控植物花青素的生物合成。筛选可能参与调控马铃薯块茎花青素合成的StERFs基因，为开展彩色马铃薯花青素相关StERFs基因功能研究奠定基础。【方法】利用生物信息学方法对其理化性质、亚细胞定位、保守基序、进化关系、蛋白质二级结构、启动子顺式作用元件及蛋白互作关系进行分析，同时采用RT-qPCR方法对不同颜色马铃薯薯肉中StERFs进行表达模式分析。【结果】基于不同颜色马铃薯块茎的转录组表达谱，获得7个差异表达ERF转录因子。7个StERFs属于亲水性蛋白，均预测定位于细胞核。Motif 1(RWLG)和Motif2(YRG)是7个StERFs中共同的保守基序，属于AP2的结构域特征序列。StERFs基因启动子序列含有响应激素作用元件，以及响应防御与胁迫、低温和光照等的顺式作用元件。7个StERFs在紫色薯肉中表达量显著高于黄色薯肉，其中StERF72和StERF110与已知的花青素相关ERFs(IbERF71和PyERF3)亲缘关系较近，且7个StERFs与56个转录因子存在蛋白互作关系。【结论】7个StERFs基因可能参与调控马铃薯块茎中花青素的合成，其中StERF72和StERF110可作为候选基因进一步验证其功能。