华北农学报

作者：赵长江, 都梦翔, 宋巨奇, 徐尚缘, 贺琳, 徐晶宇, 杨克军, 李佐同

单位：1 黑龙江八一农垦大学 农学院,黑龙江 大庆 163319；2 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室,黑龙江 大庆 163319；3 黑龙江省秸秆资源化利用工程技术研究中心,黑龙江 大庆 163319；4 黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室,黑龙江 大庆 163319

关键词：玉米,NRL,基因家族,逆境胁迫,表达分析,

基金：国家自然科学基金项目(31701328); 黑龙江省自然基金重点项目(ZD2020C007)

NRL(NPH3/RPT2-Like)是植物所特有的一类光响应蛋白,在向光素信号途径中发挥重要作用。利用生物信息学手段结合qRT-PCR技术,在玉米基因组水平对该家族基因进行鉴定并对其编码蛋白的性质、结构、进化、生育期组织表达和逆境表达进行分析。结果鉴定了31个ZmNRL基因,不均匀地分布于玉米9条染色体上,编码的氨基酸序列长度在464~749个,预测具有叶绿体、细胞核和细胞质等亚细胞定位。依据蛋白保守性将ZmNRL家族划分为四大类,基因结构也具有一定的保守性,多数基因含有4个外显子。基因启动子存在大量脱落酸、茉莉酸、光响应和抗氧化等顺式元件分析,其中G-box和Sp1等两类光相关元件数量较多。ZmNRL家族基因在生育期组织部位表达具有一定的时空特异性,总体表达量不高,仅有ZmNRL2、ZmNRL4、ZmNRL24和ZmNRL29相对高表达。通过生育期组织表达数据共表达及其模块GO富集分析发现,6个ZmNRL基因可通过叶绿体等生物发生及组装生物过程,参与对叶片生长发育的调控。qRT-PCR结果表明,高温处理玉米幼苗ZmNRL12上调表达显著,干旱、盐和病原物接种处理ZmNRL5、ZmNRL7和ZmNRL19基因下调表达。综上,在玉米基因组鉴定出31个ZmNRL基因,该家族基因不仅具有明显的组织表达特异性,而且可参与玉米幼苗对生物和非生物逆境应答。

来源：2022年第4期

《华北农学报》期刊编辑部

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