二穗短柄草GATA转录因子的全基因组鉴定和表达分析

【作者】 彭伟业； 李魏； 宋娜； 戴良英； 王冰；

【机构】 湖南农业大学植物保护学院；

【摘要】 水稻是全球主要粮食作物,而稻瘟病是水稻生产中的三大病害之一,筛选抗稻瘟病相关基因对于揭示抗稻瘟病分子机理意义重大。GATA转录因子广泛分布于真核生物中,能特异性识别保守的DNA基序(T/A) GATA (G/A),是植物抗病抗逆等生物进程的重要调控因子。本研究以禾本科模式植物二穗短柄草(Brachypodium distachyon)全基因组数据为参考,利用生物信息方法分析了二穗短柄草基因组中GATA转录因子的数量及其序列特征。研究结果表明,二穗短柄草GATA基因家族包含28个成员,根据GATA系统发育关系和保守结构域特征,可将28个成员分为4个亚族。GATA家族基因随机分布在5条染色体上,并且在二穗短柄草进化过程中经历纯化选择。顺式调控元件和蛋白相互作用网络预测显示BdGATA成员与植物激素响应和防御反应有关。基因表达分析结果表明,BdGATA基因在根、茎、叶和种子中有不同的表达;BdGATA基因对茉莉酸甲酯和水杨酸处理敏感,其中10个基因对稻瘟病病原菌(Magnaporthe oryzae)的入侵有反应。BdGATA基因的全基因组表征、进化和表达分析为揭示GATA基因家族在植物中的功能提供理论依据,进一步提高了植物防御中细胞信号转导的认识。更多还原