甘蓝型油菜BnCNGC基因家族鉴定及其在核盘菌侵染和PEG处理下的表达特性分析

CNGC是植物中普遍存在的环核苷酸门控通道,对植物的逆境响应有重要作用.系统分析甘蓝型油菜BnCNGC基因家族成员全基因组分布、结构、进化及其响应不同逆境胁迫的表达特性,对于阐明其生物学功能具有重要意义.本研究利用拟南芥和甘蓝CNGC蛋白保守结构域及特异基序氨基酸序列在全基因组水平鉴定了甘蓝型油菜BnCNGC家族成员,分析其基因结构、染色体定位、蛋白理化性质、蛋白保守结构域、系统进化及启动子顺式作用元件等.利用转录组数据,筛选甘蓝型油菜逆境响应候选BnCNGC成员,并采用实时荧光定量PCR分析其在核盘菌、PEG模拟干旱胁迫下的表达模式.结果显示,共鉴定到49个甘蓝型油菜BnCNGC成员,分布于除A08、C06的17对染色体上,含有5～10个内含子,其上游1500 bp包含大量逆境胁迫响应元件.BnCNGC家族成员编码的蛋白质含413～801个氨基酸,相对分子量(MW)范围47.62～110.58 kD,等电点(pI)范围6.10～9.88.系统进化分析表明,BnCNGC分为Group I、II、III和IV四类.转录组数据分析表明,BnCNGC9、BnCNGC27和BnCNGC48均参与逆境胁迫响应.实时荧光定量PCR分析表明,甘蓝型油菜叶片中BnCNGC9、BnCNGC27和BnCNGC48均在核盘菌胁迫下表达下调,下调量分别为48.2％～99.1％、79.4％～87.1％和39.7％～92.6％.PEG模拟干旱胁迫时,甘蓝油菜叶片中BnCNGC9在处理24 h后上调3.34倍,BnCNGC48在处理48 h后上调6.27倍,BnCNGC27对干旱胁迫不敏感.