华北农学报

作者：赵斌, 姚华, 石娜娜, 高转转, 杨茂, 冯江华, 沈海涛

单位：1 石河子大学 生命科学学院,新疆植物药资源利用教育部重点实验室,绿洲城镇与山盆系统生态兵团重点实验室,新疆 石河子 832003；2 新疆维吾尔自治区药物研究所,新疆 乌鲁木齐 831004；3 新疆师范大学 商学院,新疆 乌鲁木齐 830054

关键词：甘草,Gu4CL,干旱胁迫,异甘草素,生物信息学分析,

基金：国家自然科学基金项目(32260083); 兵团财政科技计划项目(2020AA005); 兵团重点领域科技攻关项目-基础研究项目(2023CB008-17); 高层次人才科研启动经费项目(RCZK2021B31); 石河子大学新品种培育专项(YZZX202102)

4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)作为类黄酮与木质素的主要生物合成酶,与植物黄酮类化合物的形成存在紧密的联系。为了探索甘草4CL基因家族与异甘草素的合成、积累的关系,测定甘草在干旱胁迫后,异甘草素的含量,及甘草4CL基因家族表达特性和生物信息学分析,了解异甘草素积累特性与甘草4CL基因的关系。结果显示,异甘草素主要积累在甘草根中,且干旱胁迫能显著提升甘草根中的异甘草素含量,在聚乙二醇(PEG)胁迫2 h后的含量是对照组(0 h)的3.91倍。干旱胁迫可诱导地下部分中的Gu4CL基因上调,Gu4CL2、Gu4CL4和Gu4CL5经PEG胁迫诱导后表达量较高,而Gu4CL2在PEG胁迫后上调最为明显,Gu4CL2表达与异甘草素含量变化相似。Gu4CL基因的生物信息学分析显示,11个基因都有2个保守的多肽基序BoxⅠ(SSGTTGLPKGV)和BoxⅡ(GEICIRG),并且11个基因分布在11个Scaffold片段上。启动子顺式作用元件分析发现,Gu4CL2、Gu4CL4和Gu4CL5基因较其他Gu4CL基因包含更多的脱落酸和茉莉酸响应元件。因此,干旱胁迫可能诱导茉莉酸、脱落酸的合成,调控甘草根中Gu4CL2、Gu4CL4和Gu4CL5基因的表达,提升异甘草素的积累。

来源：2024年第S1期

《华北农学报》期刊编辑部

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