蓖麻GRF转录因子家族生物信息学鉴定及表达分析

代梦媛; 高梅; 李文昌; 《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：GRF是植物特有的转录因子,主要参与调控植物生长发育过程。本研究利用生物信息方法对蓖麻GRF （RcGRF）基因进行全基因组鉴定,并对其理化性质、基因结构、保守结构域、系统发育、组织表达分析以及外源赤霉素（GA）和多效唑（PAC）处理两个蓖麻品种（高杆‘滇蓖2号’和矮杆‘滇蓖5号’）后顶端嫩茎转录组测序分析。结果表明,蓖麻共有9个GRF转录因子,蛋白长度233～617 aa,等电点（pI）为6.34～9.48,每个成员含有2～4个内含子,每个RcGRF的蛋白结构域均包括一个由39～43个氨基酸组成的WRC保守结构域和一个由34个氨基酸组成QLQ保守结构域。系统发育分析表明蓖麻与拟南芥GRF的亲缘关系比水稻更近。不同组织表达结果表明多数RcGRF基因在发育的胚乳及萌发的种子中高表达,而RcGRF2在叶片、雄花和萌发的种子中都不表达。GA和PAC处理转录组测序结果显示GA处理DB2 RcGRF1、DB2 RcGRF17下调表达,GA处理DB5 RcGRF1、DB5 RcGRF4下调表达,PAC处理DB2 RcGRF4、DB2 RcGRF6上调表达、RcGRF9下调表达,表明RcGRF1、RcGRF4、RcGRF7、RcGRF9可能通过赤霉素途径调节植物株型。本研究为蓖麻GRF基因对生长发育调控机理研究奠定分子基础,为调控蓖麻株高相关基因的研究提供科学依据。

关键词： 蓖麻 GRF转录因子 生物信息学 表达分析