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棉花CML基因家族成員鑒定與功能分析
關(guān)鍵詞：棉花 類鈣調(diào)素蛋白 鹽脅迫 病毒誘導(dǎo)基因沉默 基因功能
摘要：【目的】類鈣調(diào)素(Calmodulin-like,CML)蛋白是1種重要的Ca2+傳感器,在調(diào)節(jié)植物應(yīng)激反應(yīng)機(jī)制中起重要作用。對(duì)CML基因家族進(jìn)行全基因組學(xué)分析,以便深入研究CML基因在棉花逆境脅迫下的作用。【方法】利用生物信息學(xué)的方法進(jìn)行了棉花CML家族成員的鑒定。利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)分析陸地棉(Gossypium hirsutum L.)CML基因在鹽脅迫下的表達(dá)模式。利用病毒誘導(dǎo)基因沉默技術(shù)對(duì)GhCML44-2基因進(jìn)行沉默并進(jìn)行功能驗(yàn)證。【結(jié)果】在陸地棉(Gossypium hirsutum L.)、雷蒙德氏棉(G. raimondii Ulbrich)、亞洲棉(G. arboreum L.)中分別獲得了154個(gè)、74個(gè)、78個(gè)CML蛋白。進(jìn)化樹和保守基序分析表明,GhCML蛋白分為8個(gè)亞類,都含有保守的EF-hand結(jié)構(gòu)域;在鹽脅迫下,107個(gè)GhCML基因在葉和根中有顯著的差異表達(dá),且在根和葉中的差異表達(dá)模式不同。啟動(dòng)子分析表明,這些基因啟動(dòng)子中存在多種不同的脅迫響應(yīng)元件;利用病毒誘導(dǎo)基因沉默技術(shù)成功沉默GhCML44-2的棉株相較于對(duì)照更加不耐鹽。【結(jié)論】該研究結(jié)果有助于了解棉花CML基因家族的進(jìn)化與功能,為后續(xù)研究其功能提供了一定的理論依據(jù)。
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