褪黑素诱导西伯利亚百合的转录组分析及LoERF96基因克隆

刘烨; 孙亮; 赵国林; 彭梦群; 贾文杰; 李想; 张小平; 王有国; 《云南农业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：【目的】研究西伯利亚百合萌发阶段的分子调控机制，筛选响应褪黑素、促进百合鳞茎萌发的潜在乙烯响应因子(ethylene response factor,ERF)。【方法】对褪黑素处理下的西伯利亚百合小鳞茎关键时期样本进行转录组测序分析，并对差异表达基因进行功能注释，筛选响应褪黑素、促进百合鳞茎萌发的ERF潜在基因。对筛选的关键基因LoERF96进行克隆和生物信息学分析，通过实时荧光定量分析小鳞茎4个不同生长发育时期中LoERF96基因的表达量。【结果】根据转录组数据筛选得到780个差异表达基因，其中上调表达基因392个，下调表达基因388个。GO富集分析结果显示：富集的差异基因主要生物学过程包括代谢过程、细胞过程、生物调节、刺激响应、信号、生殖过程等。KEGG代谢途径分析结果显示：差异基因的代谢途径包括植物激素信号转导、植物MAPK信号途径、苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢、光合作用、碳代谢、内质网中的蛋白质加工等。通过同源克隆得到LoERF96基因，该基因序列全长435 bp，编码144个氨基酸，有1个AP2保守结构域，蛋白相对分子质量约为16.32 ku，理论等电点为4.94，是没有跨膜结构的亲水性蛋白，预测亚细胞定位于细胞核中。RT-qPCR表达结果显示：在百合4个不同生长发育过程中，LoERF96基因的相对表达量总体呈先上升后下降的趋势。【结论】西伯利亚百合中的乙烯响应因子LoERF96受褪黑素诱导表达，这一结果为探究百合AP2/ERF转录因子萌发阶段的生物学功能提供了理论基础和参考。

关键词： 百合 LoERF96 基因克隆 转录组 生物信息学分析