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《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
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。