钩吻GeERF转录因子的鉴定及在低温胁迫下的表达

摘要

钩吻Gelsemium elegans因其日益凸显的药用价值遭受人为采挖破坏,导致野生钩吻储量减少。人工栽培钩吻药材成为趋势,但钩吻不耐低温,挖掘低温响应基因对钩吻抗逆育种具有重要意义。该研究基于4℃低温胁迫下的钩吻转录组数据库,挖掘获得29个受低温诱导差异表达的钩吻GeERF基因。对其中21个具有完整编码框的GeERF基因序列进行生物信息学分析,结果显示,GeERF蛋白聚类在DREB亚组和ERF亚组的成员数量分别为12、9个。GeDREB1A-1~GeERF6B-1蛋白相对分子质量为23.78~50.96 kDa,氨基酸长度212~459 aa,推测均为亲水性的核定位蛋白。进一步从钩吻叶片中克隆获得GeERF2B-1基因的cDNA全长序列。亚细胞定位结果显示,GeERF2B-1在细胞核上定位。实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)分析表明,GeERF2B-1基因在钩吻的根、茎和叶中组成型表达,且在根中表达量最高。此外,经4℃处理后,相较于对照,GeERF2B-1基因的表达量在12 h显著升高且达到峰值,表明该基因积极响应低温胁迫。研究结果为钩吻GeERF转录因子的功能研究提供科学依据,并为钩吻品种的抗逆性改良提供潜在的基因资源。