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基于转录组数据的半夏
AP2/ERF 基因家族鉴定及逆境响应分析Identification and Expression Analysis of
AP2/ERF Family in Stress Responses ofPinellia ternata Based on Transcriptome Data- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第5期 页码：176-184
- 作者机构：
淮北师范大学 生命科学学院 安徽省特色资源植物利用工程实验室，安徽 淮北 235000
- 作者简介：
杨金荣，在读硕士，从事药用植物研究，E-mail：15156172852@163.com
薛涛，副教授，从事拟南芥和药用植物方面的研究，E-mail：xuetao_26@163.com；
张爱民，高级实验师，从事药用植物生长调控和次生代谢方面的研究，E-mail：2466270807@qq.com
- 基金信息：国家自然科学基金项目(81803665;82274048);安徽省高校自然科学研究项目(KJ2021A0532)
DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230114
中图分类号： R284.2;R289;R22;R2-031;R33收稿日期：2022-10-10，
网络出版日期：2022-12-15，
纸质出版日期：2023-03-05
- 稿件说明：
移动端阅览
杨金荣,崔婉宁,张瑜等.基于转录组数据的半夏AP2/ERF基因家族鉴定及逆境响应分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(05):176-184.
YANG Jinrong,CUI Wanning,ZHANG Yu,et al.Identification and Expression Analysis of AP2/ERF Family in Stress Responses of Pinellia ternata Based on Transcriptome Data[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(05):176-184.
杨金荣,崔婉宁,张瑜等.基于转录组数据的半夏AP2/ERF基因家族鉴定及逆境响应分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(05):176-184. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230114.
YANG Jinrong,CUI Wanning,ZHANG Yu,et al.Identification and Expression Analysis of AP2/ERF Family in Stress Responses of Pinellia ternata Based on Transcriptome Data[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(05):176-184. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230114.
摘要
目的
2
鉴定并研究半夏AP2/ERF转录因子的功能，为推进半夏品种的遗传改良提供理论依据。
方法
2
该文基于半夏三代转录组数据鉴定了半夏中
AP2/ERF
家族成员，并对其进行系统的生物信息学分析，同时利用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测半夏
AP2/ERF
在不同组织及不同胁迫条件下的表达情况。
结果
2
通过转录组数据共筛选出8个全长
AP2/ERF
转录因子家族成员，归为
AP2、ERF
和
DREB
3个亚家族；半夏
AP2/ERF
的氨基酸数目为251~512个，等电点为5.29~11.72，不稳定指数为45.90~82.41，且主要定位于细胞核中；半夏
AP2/ERF
基因的结构域和Motifs相对保守。组织特异性表达模式分析显示，半夏
AP2/ERF
基因在不同组织部位中具有不同的表达模式，且主要在叶中表达。逆境胁迫应答分析表明，
PtERF1
主要响应NaCl的胁迫诱导；
PtERF2
和
PtERF4
在低温和聚乙二醇（PEG）胁迫下表达量均有较大幅度的上调；
PtERF3
同时响应低温和NaCl两种逆境的诱导；
PtERF5
同时响应高温、低温、NaCl、PEG胁迫诱导；
PtERF7
在高温胁迫下表达量增加；而
PtERF8
在低温胁迫下表达量的增加最为显著。
结论
2
通过实验初步推测半夏
AP2/ERF
基因可响应逆境胁迫，可能具有调控半夏光合作用、提高根系抗逆能力等潜在功能。
Abstract
Objective
2
To identify the functions of the AP2/ERF family members in
Pinellia ternata
and promote the genetic improvement of
P. ternata
varieties.
Method
2
We identified and conducted a systematic bioinformatics analysis of the
AP2/ERF
family member genes in
P. ternata
based on the three generations of transcriptome data. Real-time polymerase Chain reaction （Real-time） PCR was employed to determine the expression pattern of
AP2/ERF
genes in different tissues and under different stress conditions.
Result
2
A total of eight full-length
AP2/ERF
family members were identified from the transcriptome data， which were classified into three sub-gene families：
AP2
，
ERF
， and
DREB
. The deduced AP2/ERF proteins in
P. ternata
had the length of 251-512 aa， the theoretical pI of 5.29-11.72， the instability index of 45.90-82.41， subcellular localization in the nucleus， and conserved domains and motifs.
AP2/ERF
genes were expressed in different tissues of
P. ternata
， with high expression levels in the leaf. The stress response experiments showed that
PtERF1
mainly responded to NaCl stress. The expression of
PtERF2
and
PtERF4
was significantly up-regulated under low temperature and polyethylene glycol （PEG）-simulated stress.
PtERF3
responded to both low temperature and NaCl stress. The expression of
PtERF5
was induced by high temperature， low temperature， NaCl and PEG stress. The expression of
PtERF7
was up-regulated under high temperature， while that of
PtERF8
under low temperature.
Conclusion
2
The
AP2/ERF
genes in
P. ternata
can respond to stress and have the potential functions of regulating photosynthesis and improving root stress resistance.
关键词
Keywords
references
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