水曲柳BZR1基因克隆及其表达模式分析

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.05.013

植物研究 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (5): 744-752.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.05.013

水曲柳BZR1基因克隆及其表达模式分析

纪欣童¹^,², 于磊¹^,², 詹亚光¹^,²()

^1.东北林业大学生命科学学院，哈尔滨 150040
^2.东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室，哈尔滨 150040

收稿日期:2020-10-08 出版日期:2021-09-20 发布日期:2021-07-05
通讯作者: 詹亚光 E-mail:yaguangzhan@126.com
作者简介:纪欣童（1996—），女，硕士研究生，主要从事林木遗传育种研究。
基金资助:
黑龙江省应用技术研究与开发计划项目(GA19B201)

Cloning and Expression Analysis of BRASSINAZOLE RESISTANTANT1 (BZR1) Gene from Fraxinus mandshurica

Xin-Tong JI¹^,², Lei YU¹^,², Ya-Guang ZHAN¹^,²()

^1.School of Life Science，Northeast Forestry University，Harbin Heilongjiang 150040
^2.Key Laboratory of Saline-alkali Vegetation Ecology Restoration，Ministry of Education，College of Life Sciences，Northeast Forestry University，Harbin 150040

Received:2020-10-08 Online:2021-09-20 Published:2021-07-05
Contact: Ya-Guang ZHAN E-mail:yaguangzhan@126.com
About author:JI Xin-Tong（1996—），female，postgraduate，mainly engaged in tree genetics and breeding reseach.
Supported by:
Heilongjiang Province Applied Technology Research and Development Program(GA19B201)

摘要/Abstract

摘要：

研究水曲柳BZR1基因应答非生物胁迫及激素信号的表达模式，对探究BR在水曲柳生长发育及响应环境胁迫方面的作用有重要意义。本研究以水曲柳为材料，PCR克隆得到目的基因，通过生物信息学软件分析分子结构特征，利用荧光定量PCR探究FmBZR1在低温、盐胁迫及ABA、IAA、GA₃诱导下的表达模式。生物信息学分析表明，FmBZR1基因全长984 bp，编码327个氨基酸，FmBZR1蛋白为亲水性蛋白，与樟子松BZR1蛋白的同源性较高。在非生物胁迫与激素诱导下，结果表明，与对照组相比，FmBZR1基因表达量有显著差异。低温处理6 h、盐处理24 h后表达量最高，分别为对照组的1.98、10.13倍。ABA、IAA、GA₃处理3 h后基因表达量最低，分别为对照组的0.52、0.41、0.50倍；GA₃处理24h后基因表达量最高，为对照组的6.23倍。FmBZR1基因在水曲柳生长发育及各种胁迫应答的过程起到了十分关键的作用。

关键词: 水曲柳, BZR1基因, 基因克隆, 胁迫处理, 表达模式分析

Abstract:

To explore the expression characteristics of BZR1 gene under abiotic stress and hormone induction of brassinosteroid（BR） signaling on the growth and development of Fraxinus mandshurica and response to environmental stress，the target gene was cloned from F. mandshurica by PCR and its molecular structures were analyzed by bioinformatics. The expression patterns of FmBZR1 under low temperature， salt stress and ABA， IAA and GA₃ hormones were investigated by real-time fluorescence quantitative PCR. Bioinformatics analysis showed that the FmBZR1 gene was 984bp， encoding 327 amino acids. FmBZR1 was a hydrophilic protein， and had high homology with BZR1 protein of Olea europaea var. sylvestris. The results of abiotic stress and hormone induction showed that the expression of FmBZR1 gene was significantly different from that of control group. The highest expression level of FmBZR1 gene was at 6 h after low temperature treatment and 24 h after salt treatment， which were 1.98 times and 10.13 times higher than that of the control group. After stress with ABA， IAA and GA₃ for 3 h， the expression of FmBZR1 gene was the lowest， which was 0.52 times， 0.41 times and 0.50 times of the control group； after treatment GA₃ for 24 h， the expression level of FmBZR1 gene was the highest， which was 6.23 times of the control group. FmBZR1 gene played a key role in the development and stress process of F. mandshurica.

Key words: Fraxinus mandshurica, FmBZR1, gene cloning, stress treatment, expression analysis

中图分类号:

S792.41

纪欣童, 于磊, 詹亚光. 水曲柳BZR1基因克隆及其表达模式分析[J]. 植物研究, 2021, 41(5): 744-752.

Xin-Tong JI, Lei YU, Ya-Guang ZHAN. Cloning and Expression Analysis of BRASSINAZOLE RESISTANTANT1 (BZR1) Gene from Fraxinus mandshurica[J]. Bulletin of Botanical Research, 2021, 41(5): 744-752.

图/表 11

表1

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参考文献 27

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引物名称 Primer name	引物序列（5′-3′） Primer sequence	用途 Usages
FmBZR1-F	5′-ATGTGGGAAGCTGGAGGATCA-3′	PCR扩增引物 Primers for PCR amplification primer
FmBZR1-R	5′-TTACATCCGGGTGTTTCCACTT-3′	PCR扩增引物 Primers for PCR amplification primer
qFmBZR1-F	5′-ATGCAGGGTTAAGGGCACAAGG-3′	荧光定量PCR引物 Primers for qRT-PCR
qFmBZR1-R	5′-ACCATCAGGCTCCACGATCCAA-3′	荧光定量PCR引物 Primers for qRT-PCR
Tu-F	5′-AGGACGCTGCCAACAACTTT-3′	荧光定量PCR内参基因引物 Primers for qRT-PCR internal reference gene
Tu-R	5′-TTGAGGGGAAGGGTAAATAGTG-3′	荧光定量PCR内参基因引物 Primers for qRT-PCR internal reference gene

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水曲柳BZR1基因克隆及其表达模式分析

Cloning and Expression Analysis of BRASSINAZOLE RESISTANTANT1 (BZR1) Gene from Fraxinus mandshurica

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