水稻OsBBTIs基因家族鉴定及在非生物胁迫下的表达分析

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.009

摘要/Abstract

摘要：

Bowman-Birk型胰蛋白酶抑制剂（Bowman-Birk type trypsin inhibitor，BBTI）是植物中广泛分布的一类胰蛋白酶抑制剂，在植物抵御胁迫过程中发挥重要作用。该研究利用生物信息学方法在基因组水平上鉴定出11个水稻（Oryza sativa）BBTIs基因家族成员，其中，10个OsBBTIs基因成簇聚集于1号染色体前端，而另外1个OsBBTI13基因定位于3号染色体。OsBBTIs蛋白具有N端信号肽和1~3个典型保守的Bowman-Birk型结构域。OsBBTIs基因的启动子区具有响应茉莉酸和脱落酸及非生物胁迫应激反应相关响应元件。转录组数据显示，所有OsBBTIs基因表达能够被茉莉酸诱导，多数OsBBTIs基因表达可以响应非生物胁迫。利用qRT-PCR检测NaHCO₃和NaCl胁迫下水稻OsBBTIs基因表达水平，结果显示，盐碱胁迫显著诱导OsBBTIs基因表达。该研究可为进一步研究OsBBTIs蛋白在非生物胁迫中的功能奠定基础。

关键词: 水稻, OsBBTIs基因, Bowman-Birk型结构域, 非生物胁迫, 表达分析

Abstract:

Bowman-Birk trypsin inhibitor（BBTI） is a widely distributed trypsin inhibitor in plants， which plays an important role in the process of plant resistance to the stresses. In this study， 11 rice BBTIs gene family members were identified at the genome level by bioinformatics methods， among which 10 OsBBTI genes were clustered at the front of chromosome 1， and OsBBTI13 gene was located on chromosome 3. OsBBTIs protein had N-terminal signal peptide and contained 1-3 typical conserved Bowman-Birk type domains. The promoter region of OsBBTIs gene had response elements related to plant hormones jasmonic acid， abscisic acid and the abiotic stresses. Transcriptome data showed that all OsBBTIs gene can be induced by jasmonic acid， and most OsBBTI genes can be expressed in response to the abiotic stresses. qRT-PCR was used to analyze the expression level of OsBBTIs gene under NaHCO₃ and NaCl stresses， the results showed that the expression level of OsBBTIs gene increased under the saline-alkali stresses. This study laid a foundation for further study on the biological function of OsBBTIs proteins in abiotic stress.

Key words: Oryza sativa, OsBBTIs, BowB domain, abiotic stress, expression analysis

中图分类号:

Q786

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图/表 8

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参考文献 21

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基因 Gene	上游引物 Forward primer（5′→3′）	下游引物 Reverse primer（5′→3′）
OsBBTI1	CAAAGCAAGCAAGACGTCCA	GATCGGGAGGCGTATGGTG
OsBBTI3	GATTGCTGCGACAACACCAC	GAGTGCATGGTGTGCACTTG
OsBBTI12	TGCGACGACATCGTCAAGAA	TCCTTCACTCAGACAACGGC
Actin	CGTCCTCCTGCTTGTTTCTC	TAGGCCGGTTGAAAACTTTG

基因名称 Gene name	基因号 Gene_ID	基因长度 Gene length/bp	编码序列长度 CDS length/bp	氨基酸数 Amino acid number	分子质量 Molecular mass /Da	等电点 Isoelectric point	亚细胞定位 Subcellular localization
OsBBTI1	Os01g0123900	858	582	193	21 351.29	5.04	extr
OsBBTI2	Os01g0124000	910	561	186	20 100.09	4.90	extr
OsBBTI3	Os01g0124100	930	780	259	27 918.89	5.32	extr
OsBBTI4	Os01g0124200	1 059	756	251	27 734.96	5.36	extr
OsBBTI5	Os01g0124401	1 063	765	254	27 789.74	5.38	extr
OsBBTI6	Os01g0124600	573	573	190	20 735.18	4.46	extr
OsBBTI7	Os01g0124650	847	558	185	20 103.10	8.49	extr
OsBBTI8	Os01g0127600	878	540	179	19 334.10	8.08	extr
OsBBTI11	Os01g0131900	919	306	101	10 770.82	8.84	extr
OsBBTI12	Os01g0132000	756	303	100	10 716.85	8.70	extr
OsBBTI13	Os03g0823400	979	384	127	13 481.52	8.94	chlo