油橄榄AP2/ERF转录因子鉴定及水胁迫表达分析

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为探究AP2/ERF基因家族在油橄榄水胁迫中的应答机制,该研究对受干旱及水淹胁迫的‘佛奥’和‘TYZ-1号’2个品种的根和叶进行转录组测序,并基于全基因组数据对油橄榄中AP2/ERF转录因子的蛋白理化性质、基因结构及系统进化进行分析,同时通过转录组测序数据分析与水胁迫相关的AP2/ERF转录因子在两个油橄榄品种中的基因表达差异情况并用荧光定量PCR进行验证。结果表明:(1)在油橄榄中鉴定得到110个AP2/ERF基因家族成员,该110个蛋白质所含氨基酸大小为173-717bp,均不存在信号肽,为非分泌蛋白,将油橄榄AP2/ERF与模式植物拟南芥AP2/ERF蛋白构建进化树,发现油橄榄AP2/ERF蛋白分为AP2、RAV、ERF和Solosist四个大类,其中ERF分为ERF和DREB两个亚类,ERF包含ERF B1~ERF B6六个子亚类,DREB包含DREB A1~DREB A6六个子亚类,这与模式植物拟南芥AP2/ERF的分类一致,每个亚家族同时包含了油橄榄和拟南芥AP2/ERF蛋白,说明拟南芥和油橄榄的AP2/ERF家族在进化水平上有一定的相似性。(2)基因结构及保守元件分析中发现油橄榄AP2/ERF同一亚家族蛋白具有相同的基因结构及保守元件。结合基因表达和进化树中已知水分调控功能的基因初步推测OeAP2-75,OeAP2-97, OeAP2-101,OeAP2-23, OeAP2-13与油橄榄水分调节密切相关,OeAP2-13,OeAP2-28,OeAP2-104, OeAP2-75, OeAP2-80,OeAP2-50在两个品种中都有不同的表达量,推测这可能是‘佛奥’和‘TYZ-1号’抗性不同的原因。利用RT-qPCR技术检测油橄榄AP2/ERF基因在不同胁迫下的表达变化,结果显示OeAP2-101,OeAP2-28, OeAP2-42受水胁迫诱导显著上调,这与转录组分析结果一致。该研究结果可为油橄榄AP2/ERF家族基因的抗逆性表达及基因功能研究奠定基础,为油橄榄选育抗旱、耐涝砧木品种提供了方法和理论依据。
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