大麻GRAS转录因子家族的全基因组鉴定及镉胁迫下表达分析

GRAS转录因子在植物生长发育及抗逆境胁迫中具有重要作用.本文对大麻GRAS转录因子家族进行了全基因组鉴定,对其理化性质、系统进化发育、基因结构、基因间的共线性关系进行了分析,并利用云麻1号及内蒙古小粒大麻的转录组数据分析其在镉胁迫下的表达量变化.结果表明,大麻基因组中鉴定出54个GRAS基因,96.30％的基因编码酸性蛋白,长度为415～757 aa,分子质量为46,405.05～85,748.52 kD,等电点为4.77～8.54,划分为9个亚家族,其中PAT1、LS、SHR、HAM保守性较高,PAT1、LISCL、CsGRASA出现大量基因串联重复,CSGRAS12基因在5种植物的共线性分析中均存在.将2个大麻品种进行镉胁迫处理发现,云麻1号株高下降10.48％,鲜重下降6.33％;内蒙古小粒大麻株高下降66.07％,鲜重下降42.67％,表明云麻1号较内蒙古小粒大麻更耐镉胁迫.云麻1号的54个GRAS基因中,42个(77.78％)基因表达上调1.05～18.10,11个(20.37％)基因表达下调0.13～0.91;内蒙古小粒大麻的54个GRAS基因中,27个(50.00％)基因表达上调1.01～6.46,27个(50.00％)基因表达下调0.30～0.96.将两者GRAS基因进行同源基因鉴定并分析其表达情况发现,耐镉品种云麻1号中40个同源GRAS基因较内蒙古小粒大麻在镉胁迫下的上调或下调幅度更明显,表明这些GRAS基因与镉胁迫有明显相关性.本文可为挖掘和验证大麻GRAS基因提供参考.