独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一种新型植物激素,在植物生长发育中发挥重要作用.目前在棉花中对SL研究仍较少,探究SL影响棉花生长发育及纤维品质形成的功能和机制具有重要意义.SMXL(SUPPRESSOR OF MAX21-like)是独角金内酯信号通路...独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一种新型植物激素,在植物生长发育中发挥重要作用.目前在棉花中对SL研究仍较少,探究SL影响棉花生长发育及纤维品质形成的功能和机制具有重要意义.SMXL(SUPPRESSOR OF MAX21-like)是独角金内酯信号通路的关键基因,充当SL信号转导的阻遏物,关于棉花SMXL基因的研究尚未见报道.本文以陆地棉、海岛棉、亚洲棉及雷蒙德氏棉全基因组为基础,运用生物信息学方法,根据SMXL蛋白序列结构域特征鉴定到16个GhSMXL基因、16个GbSMXL基因、8个GaSMXL基因和8个GrSMXL基因.系统发育分析发现SMXL分为4个亚家族:SMXL-Ⅰ(SMXL1,2),SMXL-Ⅱ(SMXL6,7,8),SMXL-Ⅲ(SMXL3)和SMXL-Ⅳ(SMXL4,5).对SMXL的进化特征分析发现,位于同一亚组间的SMXL成员具有相似的基因结构与蛋白结构.分析发现,片段复制是SMXL成员在棉花中扩张的主要方式.组织表达谱分析显示,在陆地棉中GhSMXL1-A,GhSMXL1-D,GhSMXL7-1-A,GhSMXL7-1-D,GhSMXL8-1-A,GhSMXL8-1-D在根、茎、叶、纤维及胚珠中优势表达;在亚洲棉中GaSMXL8-1,GaSMXL1,GaSMXL7在根、茎、叶和胚珠中优势表达.这些优势表达基因多数位于SMXL-Ⅰ,SMXL-Ⅱ亚家族,推测位于SMXL-Ⅰ,SMXL-Ⅱ亚家族中的多数基因可能是陆地棉或亚洲棉中在根、茎、叶和胚珠发育中发挥功能的关键基因.胁迫表达谱分析显示:SMXL-Ⅱ和SMXL-Ⅲ亚家族的基因(GhSMXL8-1-A,GhSMXL8-1-D,GhSMXL8-2-A,GhSMXL8-2-D,GhSMXL3-1-A,GhSMXL3-1-D,GhSMXL3-2-A,GhSMXL3-3-A和GhSMXL3-3-D)在盐、旱、低温、高温不同的胁迫模式下具有不同的响应方式,同一基因可能同时响应两种不同胁迫方式,例如GhSMXL8-1-A响应低温胁迫同时也响应盐胁迫,推测这些基因可能调控陆地棉非生物胁迫的响应.本研究为此后深入研究棉花SMXL基因功能奠定了基础.展开更多
OVATE Family Protein(OFP)是一类植物特异性转录因子,广泛参与植物的生长发育,其在棉花中的研究尚未见报道.本研究从陆地棉NDM8基因组中共鉴定到61个GhOFP基因,系统聚类将其分为6个亚组(CladeⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ和Ⅵ).转录组和q RT-PCR分...OVATE Family Protein(OFP)是一类植物特异性转录因子,广泛参与植物的生长发育,其在棉花中的研究尚未见报道.本研究从陆地棉NDM8基因组中共鉴定到61个GhOFP基因,系统聚类将其分为6个亚组(CladeⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ和Ⅵ).转录组和q RT-PCR分析表明,棉纤维发育的起始和伸长阶段高调表达的GhOFP基因主要分布在CladeⅡ亚组,且该亚组的GhOFP基因启动子含有促进伸长生长的赤霉素和生长素响应的顺式元件;在棉纤维发育的次级细胞壁加厚阶段高调表达的GhOFP基因主要分布在CladeⅥ亚组,且该亚组的GhOFP基因启动子含有参与细胞壁生长的脱落酸、茉莉酸和水杨酸响应的顺式元件.陆地棉GhOFP基因家族的全基因组鉴定和分析将为进一步研究棉花GhOFP基因在棉纤维发育过程中的生物学功能提供参考.展开更多
文摘独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一种新型植物激素,在植物生长发育中发挥重要作用.目前在棉花中对SL研究仍较少,探究SL影响棉花生长发育及纤维品质形成的功能和机制具有重要意义.SMXL(SUPPRESSOR OF MAX21-like)是独角金内酯信号通路的关键基因,充当SL信号转导的阻遏物,关于棉花SMXL基因的研究尚未见报道.本文以陆地棉、海岛棉、亚洲棉及雷蒙德氏棉全基因组为基础,运用生物信息学方法,根据SMXL蛋白序列结构域特征鉴定到16个GhSMXL基因、16个GbSMXL基因、8个GaSMXL基因和8个GrSMXL基因.系统发育分析发现SMXL分为4个亚家族:SMXL-Ⅰ(SMXL1,2),SMXL-Ⅱ(SMXL6,7,8),SMXL-Ⅲ(SMXL3)和SMXL-Ⅳ(SMXL4,5).对SMXL的进化特征分析发现,位于同一亚组间的SMXL成员具有相似的基因结构与蛋白结构.分析发现,片段复制是SMXL成员在棉花中扩张的主要方式.组织表达谱分析显示,在陆地棉中GhSMXL1-A,GhSMXL1-D,GhSMXL7-1-A,GhSMXL7-1-D,GhSMXL8-1-A,GhSMXL8-1-D在根、茎、叶、纤维及胚珠中优势表达;在亚洲棉中GaSMXL8-1,GaSMXL1,GaSMXL7在根、茎、叶和胚珠中优势表达.这些优势表达基因多数位于SMXL-Ⅰ,SMXL-Ⅱ亚家族,推测位于SMXL-Ⅰ,SMXL-Ⅱ亚家族中的多数基因可能是陆地棉或亚洲棉中在根、茎、叶和胚珠发育中发挥功能的关键基因.胁迫表达谱分析显示:SMXL-Ⅱ和SMXL-Ⅲ亚家族的基因(GhSMXL8-1-A,GhSMXL8-1-D,GhSMXL8-2-A,GhSMXL8-2-D,GhSMXL3-1-A,GhSMXL3-1-D,GhSMXL3-2-A,GhSMXL3-3-A和GhSMXL3-3-D)在盐、旱、低温、高温不同的胁迫模式下具有不同的响应方式,同一基因可能同时响应两种不同胁迫方式,例如GhSMXL8-1-A响应低温胁迫同时也响应盐胁迫,推测这些基因可能调控陆地棉非生物胁迫的响应.本研究为此后深入研究棉花SMXL基因功能奠定了基础.
文摘OVATE Family Protein(OFP)是一类植物特异性转录因子,广泛参与植物的生长发育,其在棉花中的研究尚未见报道.本研究从陆地棉NDM8基因组中共鉴定到61个GhOFP基因,系统聚类将其分为6个亚组(CladeⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ和Ⅵ).转录组和q RT-PCR分析表明,棉纤维发育的起始和伸长阶段高调表达的GhOFP基因主要分布在CladeⅡ亚组,且该亚组的GhOFP基因启动子含有促进伸长生长的赤霉素和生长素响应的顺式元件;在棉纤维发育的次级细胞壁加厚阶段高调表达的GhOFP基因主要分布在CladeⅥ亚组,且该亚组的GhOFP基因启动子含有参与细胞壁生长的脱落酸、茉莉酸和水杨酸响应的顺式元件.陆地棉GhOFP基因家族的全基因组鉴定和分析将为进一步研究棉花GhOFP基因在棉纤维发育过程中的生物学功能提供参考.
