周夕楠¹ , 于岸洲¹ , 王星元¹ , 张念² , 陈秀玲² , 刘佳音³ , 张瑶^1* , 王傲雪^1,2*

1 东北农业大学生命科学学院, 哈尔滨, 150030; 2 东北农业大学园艺园林学院, 哈尔滨, 150030; 3 东北农业大学理学院, 哈尔滨, 150030
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 1 篇   
收稿日期: 2020年08月17日    接受日期: 2020年08月31日    发表日期: 2022年02月07日

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在植物中，ATP 结合盒(ATP-binding cassette, ABC)转运蛋白是一个较大的膜转运蛋白家族，它在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、菠萝(Ananas comosus)、巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)、番茄
(Solanum lycopersicum)、葡萄(Vitis vinifera)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等植物中均有报道。在 ABC 转运蛋白家族中，G 亚家族是其中最大的一个亚族，其功能广泛，但在番茄中的研究尚不清楚。本研究对番茄进行了转录组数据分析，结果表明 ABCG 亚家族响应低温胁迫和脱落酸(abscisic acid, ABA)胁迫。因此，本研究运用生物信息学手段，对 SlABCG 基因家族的成员进行鉴定，并通过系统进化树分析、染色体定位分析、内含子/外显子分布、保守基序分析、组织定位分析和胁迫反应分析等实验，探讨了番茄 ABCG 亚家族的特性和功能。同时，根据番茄 ABCG 基因在染色体上的位置，对其进行了命名，再结合 ABCG 基因家族的结构、启动子顺式作用元件的作用以及 ABCG 基因在脱落酸和低温胁迫下的基因表达的结果，明确 ABCG 基因家族的特性。实时定量 PCR结果显示，在低温胁迫下 SlABCG5、SlABCG22、SlABCG24、SlABCG38 基因表达明显上调，ABA处理后 SlABCG16 表达明显上调。同时，对 SlABCG24 的拟南芥同源蛋白 AtABCG9 进行了研究，通过 STRING 网站预测其与低温信号途径中关键蛋白 OST1、HOS1 和 ICE1 存在相互作用。这些结果为研究番茄 ABCG基因家族的功能提供一定理论基础。

番茄；ABCG 基因家族；脱落酸；低温胁迫；基因表达