小麦GLR基因家族的鉴定及表达分析

摘要

为研究小麦(Triticum aestivum)GLR(Glutamate receptor)基因家族的特征,通过生物信息学的方法分析了其理化性质,系统进化,染色体位置,基因结构,保守结构域及启动子顺式作用元件。利用RT-qPCR技术分析TaGLR基因组织表达及低温、盐、热和干旱胁迫下的表达变化。结果表明,小麦全基因组中鉴定到100个GLR基因序列,分布于小麦的17条染色体上。系统进化分析表明TaGLR可分为4个亚家族,结构域分析发现,GLR编码蛋白结构保守,均包含两个谷氨酸受体结合区(GlnH1和GlnH_(2))和4个跨膜区域(M1,M2,M3,M4)。TaGLR基因家族成员启动子区域均包含响应植物激素和逆境胁迫的顺式调控元件。组织表达分析结果表明,TaGLR1.1-A.1、TaGLR2.3-A、TaGLR3.4-B、TaGLR3.9-A在各组织中均有表达,其他成员基本不表达。TaGLR2.3-A、TaGLR3.4-B、TaGLR3.9-A表达受逆境胁迫影响,TaGLR2.3-A在干旱胁迫下表达变化极显著(在耐旱品种中表达显著增加,在敏感品种中表达显著降低),逆境处理条件下TaGLR3.4-B、TaGLR3.9-A基因表达均受到抑制。本研究首次鉴定小麦GLR基因家族并对其结构和功能进行初步解析,为深入研究GLR基因与逆境胁迫的关系提供了理论基础。