水曲柳FmPLT基因家族的鉴定及表达分析

摘要

【目的】PLT转录因子家族能够参与植物的再生过程,并且在植物的生长发育及器官建成中发挥着重要作用,本研究旨在探究PLT转录因子在水曲柳生长发育及非生物胁迫中发挥的作用,以期为林木优良基因选育工作提供更多思路。【方法】通过同源序列比对和基因克隆等方法对FmPLTs家族的成员进行鉴定及分析,之后对FmPLTs成员进行了详细的生物信息学分析,包括理化性质、系统进化关系和基因结构等;并进一步分析了FmPLTs成员在不同组织及种子萌发过程中的基因表达特征,以及其在非生物胁迫(氯化钠、聚乙二醇6000、碳酸氢钠和低温4℃)和植物激素处理脱落酸、赤霉素、生长素、水杨酸和茉莉酸甲酯下的诱导表达情况。【结果】水曲柳基因组中含有9个PLT基因家族成员,分别命名为FmPLT2、FmPLT3、FmPLT4、FmPLT4A、FmPLT5、FmPLT5A、FmPLT7、FmPLT8和FmPLT9。系统进化关系将其分为5组;其在根中表达量最高,在叶中表达量最低;在种子萌发第4天子叶变绿,下胚轴伸长,此时FmPLTs成员的表达量出现峰值;而在不同激素及非生物胁迫条件下,FmPLTs对低温、干旱、盐胁迫以及MeJA的处理响应明显。【结论】FmPLTs参与水曲柳种子萌发及器官发育,并能响应植物激素信号,同时积极参与植物非生物胁迫耐受性的调控,包括低温、高盐和干旱胁迫等;本研究初步揭示了水曲柳FmPLT家族成员响应植物激素和非生物胁迫的表达模式,同时为深入分析FmPLT基因家族基本功能及其调控机制奠定了基础。