14个苹果AP2/ERF转录因子基因的克隆与表达分析

摘要：

为探究AP2/ERF转录因子在苹果(Malus pumila Mill.)生长发育以及生物或非生物胁迫应答下的功能,本研究利用同源比对和逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法,克隆苹果MdAP2/ ERF全长cDNA序列并进行生物信息学分析.采用Array技术检测MdAP2/ERF在苹果16种不同组织中的表达情况,RNA-seq技术检测MdAP2/ ERF在苹果斑点落叶病菌(Alternaria alternata apple pathotype,AAAP)侵染下的表达特性,RT-qPCR技术检测MdAP2/ERF在NaCl和甘露醇胁迫下的表达模式.结果 表明,共获得了MdERF9-10、MdERF12-15、MdERF20-21、MdERF30、MdERF37和MdAP2D66-69共计14个MdAP2/ERF基因,其GenBank登录号依次为MG099818-19、MG099821-24、MG099829-30、MG099839、MG099846和MG099855-58,开放阅读框(ORF)分别为966、540、1 260、843、1 056、1 011、1 347、1 047、669、615、1 956、1 455、1 365和1 101 bp.进化分析表明,MdERF12、MdERF37、MdERF20分别属于DREB亚家族A-2、A-4和A-6组;MdERF30、MdERF15、MdERF14/MdERF21和MdERF9/MdERF10/MdERF13分别属于ERF亚家族B-1、B-3、B-5和B-6组;MdAP2D66-69属于AP2亚家族.亚细胞定位预测结果显示,MdERF9-10、MdERF12-15、MdERF20、MdERF30、MdERF37和MdAP2D66-69可能位于细胞核;MdERF21可能位于线粒体.Array分析结果显示,14个MdAP2/ERF在16个检测组织中均有不同的相对表达水平.RNA-seq结果显示,MdERF12、MdERF14、MdERF15、MdERF20和MdAP2D66/67/69响应斑点落叶病菌侵染;在150 mmol·L-1 NaCl处理下,MdERF10、MdERF12、MdERF13、MdERF15、MdERF20、MdERF30和MdERF37转录水平上调,而MdERF14和MdAP2D68转录水平下调;在300 mmol·L-1甘露醇处理下,MdERF10、MdERF30、MdERF37和MdAP2D66-69转录水平上调,MdERF14转录水平下调.综上表明,MdAP2/ ERF基因呈组成型表达,并受斑点落叶病菌、NaCl或甘露醇胁迫诱导或下调,可能参与调控苹果生物胁迫和非生物胁迫应答的过程.该研究结果为进一步揭示AP2/ERF转录因子调控苹果生长发育及逆境胁迫的机理奠定了理论基础.

关键词：苹果、AP2/ERF转录因子、序列分析、表达分析

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资助基金：山东省自然基金项目;国家自然科学基金项目;山东省农业良种工程项目;山东省农科院农业科技创新工程项目

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：921-931