低氮胁迫下芝麻差异表达ERF基因的鉴定及SiERF08基因的表达分析
田媛
张鹏钰
李丰
王东勇
付锦州
戎亚思
高桐梅
河南省农业科学院 芝麻研究中心/神农种业实验室,河南 郑州 450002
摘要：AP2/ERF是植物最大的转录因子家族之一,参与植物代谢生物合成、器官发育、逆境响应和激素信号转导等过程.为了探究ERF基因在芝麻低氮胁迫下的表达特性,从前期芝麻根系低氮胁迫转录组中筛选出24个差异表达SiERF基因,对其进行表达特性和共表达网络分析,并分析了不同胁迫处理下SiERF08基因的表达特性.结果显示,24个差异表达SiERF基因开放阅读框(ORF)长度为564～1254 bp,编码蛋白质的分子质量为20.92～44.97 ku,等电点4.39～10.92.24个差异表达SiERF基因不均匀地分布在13条染色体上.启动子区域包含植物激素响应元件(ABRE、AuxRE等)、逆境胁迫响应元件(ARE、DRE core、LTR等)、生长发育相关顺式作用元件(O2-site、Gap-box和CAT-box)和光响应元件(G-box、MRE、I-box等).基因表达和韦恩图分析结果显示,低氮胁迫下,芝麻品种缅甸高产者和郑芝HL05分别检测到24个和14个差异表达SiERF基因,其中SiERF06等3个基因在2个品种低氮胁迫3、9d均差异表达.通过共表达网络分析筛选出SiERF08等5个低氮胁迫响应的关键候选基因.对关键候选基因SiERF08开展不同胁迫下的表达特性分析,结果显示,该基因在低氮、干旱、高盐、赤霉素及水杨酸等胁迫处理下被诱导表达,且不同胁迫处理下,SiERF08基因的表达模式不同.在干旱、高盐、水杨酸、高温和低温处理6h,SiERF08基因的表达量最高;在低氮处理12 h,SiERF08基因表达量达到峰值;在赤霉素处理下,SiERF08基因在6h和72h诱导表达,且差异显著.综上所述,通过生物信息学手段对低氮胁迫下24个差异表达SiERF基因进行分析,筛选出SiERF08等5个关键候选基因,其中,SiERF08基因在低氮、干旱、高盐、水杨酸等胁迫下诱导表达,为深入探究芝麻SiERF基因功能、揭示芝麻耐低氮分子机制提供了理论依据和基因资源.
关键词：芝麻低氮胁迫ERF转录因子基因表达
分类号：S565.3(经济作物)
资助基金：现代农业产业技术体系(CARS-14-1-14)河南省重点研发与推广专项(242102110173,252102110172,252102110157)河南省重点研发专项(221111520400-3)河南省农业科学院自主创新项目(2024ZC039)河南省农业科学院自主创新项目(2025ZC41)河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20241471132)
论文发表日期：2025-04-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 37-46 )
英文信息