西北植物学报2023,Vol.43Issue(5) :750-760.DOI:10.7606/j.issn.1000-4025.2023.05.0750

木麻黄NHX基因家族的鉴定及盐胁迫下的表达分析

Identification of NHX Gene Family and Their Responses to Salt Stress in Casuarina equisetifolia

艾迪 魏永成 孟景祥 张捷 仲崇禄 张勇
西北植物学报2023,Vol.43Issue(5) :750-760.DOI:10.7606/j.issn.1000-4025.2023.05.0750

木麻黄NHX基因家族的鉴定及盐胁迫下的表达分析

Identification of NHX Gene Family and Their Responses to Salt Stress in Casuarina equisetifolia

艾迪 1魏永成 2孟景祥 2张捷 3仲崇禄 2张勇2
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作者信息

  • 1. 中国林业科学研究院热带林业研究所,国家林草局重点实验室,广州510520;东北林业大学园林学院,哈尔滨150040
  • 2. 中国林业科学研究院热带林业研究所,国家林草局重点实验室,广州510520
  • 3. 东北林业大学园林学院,哈尔滨150040
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摘要

Na+/H+转运蛋白在植物的耐盐性和生长发育中起关键作用.该研究采用生物信息学方法对木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)NHX基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并利用qRT-PCR技术检测NHX基因在盐胁迫下的表达,以探讨木麻黄NHX家族基因的生物学功能,为进一步研究盐胁迫机制以及挖掘其抗逆基因奠定理论基础.结果显示:(1)鉴定获得8个木麻黄NHX基因家族成员(CeqNHX1-8),系统进化树分析发现其可分为Endo、Vac和PM共3个亚家族,分别包含1、5和2个基因;编码氨基酸数为324~546个,分子量为34.87~60.27 kD,等电点在6.29~9.08之间,均为疏水蛋白.(2)基因结构和Motif分析发现,所有CeqNHXs基因的外显子数为2~17不等,且均具有保守的Na+/H+交换结构域;CeqNHX基因的蛋白质二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主.(3)木麻黄CeqNHX基因的启动子区含有大量非生物胁迫和激素响应元件,其中CeqN-HX5启动子共含有13种共38个元件.(4)qRT-PCR分析表明,CeqNHX基因家族成员在木麻黄根、茎、枝和雄花序中均有不同程度的表达,且多数主要在小枝上表达;在200 mmol/L NaCl处理下,8个木麻黄CeqNHXs基因的表达量均有一定程度的上调.研究表明,木麻黄CeqNHXs基因家族可能参与多种激素和应激反应的调节,且CeqNHXs基因的表达对盐胁迫有显著的响应,推测CeqNHXs基因与木麻黄的耐盐性相关.

关键词

木麻黄/NHX基因家族/生物信息学分析/盐胁迫

Key words

Casuarina equisetifolia/NHX gene family/bioinformation analysis/salt stress

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基金项目

福建省林业种苗科技攻关项目(第七期)(ZMGG-0704)

出版年

2023
西北植物学报
西北农林科技大学,陕西省植物学会

西北植物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.031
ISSN:1000-4025
参考文献量11
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