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金荞麦C2H2-ZFP家族基因分析及FdC2H2-2在芦丁合成积累中的功能表征

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C2H2锌指蛋白转录因子在植物生长发育、胁迫响应和次生代谢合成调控等方面发挥重要作用.前期研究发现金荞麦根部类黄酮含量高于苦荞麦可能是由于FdCHI,FdF3H,FdDFR等与类黄酮生物合成相关的基因家族被扩增.然而,参与类黄酮生物合成的C2H2锌指蛋白转录因子家族基因在金荞麦中如何调控芦丁合成尚未见报道.本研究对金荞麦FdC2H2-ZFP转录因子进行了全基因组鉴定和表达谱分析.共鉴定出114个FdC2H2-ZFPs.在对RNA-Seq数据分析基础上,筛选并克隆C2H2锌指蛋白基因FdC2H2-2.该基因具有3个典型的C2H2锌指结构,与拟南芥AtTREE1、AtDAZ3同源性较高.qRT-PCR显示FdC2H2-2基因的表达显著受茉莉酸诱导.此外,过表达FdC2H2-2毛状根中芦丁含量显著高于对照,且其芦丁合成途径中关键酶基因黄酮醇合成酶(FLS)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)与类黄酮3',5'-羟化酶(F35H)表达量显著提高.以上结果表明,金荞麦FdC2H2-2基因可能通过激活芦丁生物合成关键酶基因FLS、PAL以及F35'H的表达,从而正向调控芦丁的积累.本研究为今后解析金荞麦C2H2锌指蛋白基因的功能提供参考.
Analysis of C2H2-ZFP Family Genes and Functional Characterization of FdC2H2-2 in Rutin Synthesis and Accumulation in Golden Buckwheat

golden buckwheatC2H2 zinc finger proteinwhole genome identificationsystem evolutiongene cloningrutin synthesis

龙欧、卢翔、石亚亮、李光胜、张凯旋、王俊珍、周美亮

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中国农业科学院作物科学研究所,北京100081

贵州大学农学院,贵阳550025

湖南科技大学生命与健康学院,湘潭411100

凉山彝族自治州农业科学研究院,四川西昌615000

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金荞麦 C2H2锌指蛋白 全基因组鉴定 系统进化 基因克隆 芦丁合成

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2019YFD10013002019YFD1001304321115402582020RC5031

2023

10.13430/j.cnki.jpgr.20221205003

植物遗传资源学报
中国农业科学院作物科学研究所　中国农学会

植物遗传资源学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.415
ISSN：1672-1810
年,卷(期)：2023.24(4)
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