NAC转录因子参与调控竹笋木质化

编号 zgly0001696712

文献类型 期刊论文

文献题名 NAC转录因子参与调控竹笋木质化

作者 单雪萌  高志民  ShanXM  YangKB  XuXR  ZhuCL  GaoZM 

作者单位 国际竹藤中心 

母体文献 世界竹藤通讯 

年卷期 2020年01期

年份 2020 

分类号 S781.9 

关键词 毛竹  NAC基因  表达分析  木质素 

文摘内容 NAC是植物特有的转录因子家族之一,参与衰老、信号转导以及次生细胞壁合成等多种生物过程,然而关于竹子中NAC转录因子的功能尚不清楚,尤其是与次生细胞壁(SCW)合成相关的NAC更未见报道。本研究在毛竹(Phyllostachys edulis)基因组中鉴定了94个NAC同源基因(PeNACl～PeNAC94)。系统进化树分析表明,毛竹与拟南芥的NAC蛋白共聚类为16个分支,PeNACs分布于11个分支中,其中2个分支中的15个PeNACs与次生细胞壁合成相关。用这15个基因共表达分析,预测出与PeNACs共表达的基因396个,其中包括参与木质素分解代谢和纤维素生物合成的基因分别有16个和55个。qRT-PCR分析表明,随着竹笋高度增加木质化程度加深,15个PeNACs基因的表达均上调,并呈现持续上升及先上升后下降2种趋势,表明这些PeNACs可能参与毛竹笋次生细胞壁合成以及木质化的过程。同时发现,15个PeNACs中有7个PeNACs与7个PeMYBs呈现正向共表达关系,且在毛竹不同高度笋中这些PeMYBs具有与PeNACs相似的表达趋势。另外,在16个PeNACs中发现了miR164的靶点,其中与次生细胞壁合成相关的3个PeNACs在毛竹笋中具有与miR164相反的表达趋势,证明miR164与PeNACs存在调控关系。由此表明,竹笋木质化调控将是一个由miRNA、NAC等转录因子和结构基因构成的复杂调控网络。本研究全面展示了毛竹NAC基因家族的信息及其与竹笋木质化的关系,对于进一步研究PeNACs的功能、揭示竹材材性形成的分子调控机制具有重要意义。