干旱和盐分胁迫下桑树PLA家族基因组的全面鉴定与表达分析
《Biology》:Genome-Wide Identification and Expression of the Mulberry PLA Family Under Drought and Salinity
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时间:2026年06月18日
来源:Biology 3.5
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简要概述 桑树对丝绸生产及传统医药具有重要意义,且具有很强的耐贫瘠土壤和频繁修剪的能力,因此是用于严重退化景观生态修复的理想物种。在本研究中,共鉴定出5
简要概述
桑树对丝绸生产及传统医药具有重要意义,且具有很强的耐贫瘠土壤和频繁修剪的能力,因此是用于严重退化景观生态修复的理想物种。在本研究中,共鉴定出50个不同的
Morus notabilis PLA基因,并将其系统分类为三个亚家族:
pPLA(22个基因)、
PLA2(9个基因)以及
PLA1(19个基因)。qPCR分析表明,对于大多数基因而言,其在叶片中的表达水平较低,而在根系中的表达水平较高。值得注意的是,qPCR分析还显示,有10个和12个
PLA基因在干旱和盐胁迫下分别出现显著上调(表达量增加≥2倍,且
值小于0.05),这说明这些基因可能是桑树PLA家族中响应胁迫的基因,可作为研究抗逆性的候选基因。
摘要
桑树(Morus属)因其在养蚕、医药以及退化土地生态修复方面的价值而备受重视。磷脂酶A(PLA)酶可水解膜脂,在植物生长和胁迫反应中起着关键作用,但目前桑树中的PLA家族尚未被充分研究。在此,我们对Morus notabilis的PLA基因进行了全基因组范围的鉴定,旨在系统分析它们的系统发育关系和基因结构,并研究其在不同组织以及干旱和盐胁迫条件下的表达情况,从而为未来开展抗逆性功能研究提供候选基因。共鉴定出50个不同的PLA基因,并将其分为三个亚家族:pPLA(22个)、PLA2(9个)和PLA1(19个)。大多数预测出的PLA蛋白规模较小(100–500个氨基酸),且稳定性较差。这些基因的编码区包含1到21个外显子,同时还检测到了各亚家族特有的保守结构域(如patatin/C2、PLATZ、lipase_3)。基因启动子中存在响应胁迫和激素的元件。在五种不同组织中的表达模式显示出了明显的差异:56%的基因在根系中的表达水平最高,五分之一的基因在叶片中表达水平最高。在胁迫条件下,有10个和12个MnPLA基因在干旱和盐胁迫下分别出现超过2倍的表达量上升(log2FC大于1.0)。其中,XP_010108435.1和XP_024022961.1在叶片中具有高表达水平,且其表达受盐胁迫诱导(log2FC大于1.0);XP_010090405.1在叶片中的表达水平较低,但受干旱诱导(log2FC大于1.0);而XP_024023462.1在根系中具有高表达水平,且可被干旱和盐胁迫共同诱导。这些研究结果为进一步研究桑树的抗逆性机制及通过基因改良提升其抗逆能力奠定了基础。
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