大麦PHT1基因家族的鉴定及表达特性分析

摘要

植物磷转运蛋白1(phosphase transporter protein 1,PHT1)家族在植物磷吸收和转运中发挥着重要作用。为研究大麦PHT1基因家族成员的特性,利用生物信息学方法在全基因组范围内对大麦PHT1家族成员进行鉴定,结果共鉴定到14个大麦PHT1(HvPT1~HvPT14)基因,分布在2H、4H、5H和7H染色体上。根据系统发育关系、基因结构和保守蛋白基序,可将14个大麦PHT1基因分为3个亚群。基于RNA-seq数据对大麦品种GN121(磷高效基因型)根和叶片中12个PHT1基因的表达模式进行分析,发现在低磷胁迫处理下,根中HvPT1、HvPT7、HvPT10和HvPT12基因以及叶片中HvPT13基因均上调表达。进一步利用荧光定量PCR技术对大麦品种GN121和GN42(磷低效基因型)根中10个PHT1基因的表达模式进行分析,发现两个品种根中HvPT7、HvPT8、HvPT10、HvPT12和HvPT14基因在磷恢复后第3 d的表达量均显著低于低磷处理第22 d的表达量,推测这5个基因在低磷胁迫下参与磷的吸收和转运;此外HvPT5基因在磷恢复后第3 d的GN42根中表达量显著下降,而在GN121根中的表达量显著上升,说明HvPT5基因的表达与品种类型有关。