PIN蛋白家族作为植物中重要的生长素外排载体家族,在植物生长和发育过程中表现出广泛的生理效应.为了进一步了解BpPIN3的功能,探究其在白桦(Betula platyphylla)发育过程中及其对不同激素信号和非生物胁迫的响应,采用生物信息学方法分析白桦BpPIN3启动子序列.以1年生和2年生白桦无性系苗木的根、茎、叶和顶芽为材料进行组织部位表达模式分析.以白桦幼苗为材料,用100μmol·L-1生长素(IAA)、100μmol·L-1赤霉素(GA3)、200μmol·L-1脱落酸(ABA)和长光照条件下分别进行激素诱导和光胁迫处理,并取激素处理后0、2、4、8、16、24、48 h以及光胁迫后0、1、3、6,12、24、48、72 h时的白桦叶片和根提取RNA,利用qRT-PCR技术分析BpPIN3基因的表达情况.结果显示:BpPIN3启动子序列包含赤霉素、脱落酸、茉莉酸甲酯等不同类型的生长素响应元件,以及多个与逆境相关的顺式调控元件.BpPIN3在不同生长年份白桦的多个组织部位都有表达,尤其在叶片中表达量较高,并且所有组织部位中BpPIN3第二年的表达量均高于第一年.BpPIN3基因在不同处理条件下,不同部位间的相对表达量的变化存在一定差异,IAA及GA能够诱导白桦叶片组织细胞中的BpPIN3上调表达;而在ABA处理下除16、48 h外,BpPIN3基因表现出与IAA处理下相反的表达模式.在根组织中,IAA、GA3及ABA均能诱导BpPIN3的表达.在叶片组织中,遮光胁迫诱导了BpPIN3基因的表达;在根组织中,随着处理时间的推移,12 h开始BpPIN3基因的相对表达量均显著高于对照(0 h).根据试验结果,推测BpPIN3基因在白桦生长发育过程,以及IAA、GA3和ABA信号转导途径和植物光响应过程中发挥重要调控作用.

白桦;BpPIN3基因;植物激素;光响应

陈坤;方功桂;穆怀志;姜静

东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室,哈尔滨 150040

植物研究

[1]陈坤;方功桂;穆怀志;姜静-.白桦BpPIN3基因启动子序列及应答特性分析)[J].植物研究,2022(04):592-601

BpPIN3,白桦无性系

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