甘草AQPs基因家族的鉴定及表达分析

摘要

水通道蛋白(AQPs)定位于质膜,在调控植物水分平衡中具有重要意义。甘草(Glycyrrhiza uralensis)是常用大宗药材,多生长于干旱环境,水分平衡对其生长影响极大。为了解AQPs在甘草中的作用,本研究以生物信息学方法对甘草水通道蛋白基因(GuAQPs)家族成员进行分析,结合转录组数据和qRT-PCR分析GuAQPs在非生物胁迫下的表达情况。结果表明,甘草基因家族中共有43个GuAQPs基因,主要分为PIPs、TIPs、NIPs和SIPs 4个亚家族,均含有MIP结构域和NAP基序、Ar/R过滤器及Froger位点,二级结构以无规则卷曲为主。GuAQPs基因启动子区含有响应激素、逆境的顺式作用元件。qRT-PCR结果显示GuTIP2;3在干旱处理或ABA处理后叶和根中都显著上调表达(P <0.05);GuSIP1;4和GuNIP6;1在盐胁迫后叶和根中都显著上调表达(P <0.05),而施加盐胁迫后GuTIP4;1在根中显著下调表达(P <0.05);低温处理下GuNIP6;1和GuSIP1;2在根和叶中都显著下调表达(P <0.05)。通过甘草全基因组中的水通道蛋白基因的鉴定和表达分析,初步了解不同逆境胁迫对甘草AQPs的影响,为进一步研究甘草生长发育的分子机理提供理论基础。