毛竹(Phyllostachys edulis)双组分系统家族分析揭示了Phe RRB8在盐胁迫中的作用

毛竹是禾本科刚竹属植物，具有很高的生态、文化和经济价值。毛竹是世界上生长最快的植物之一。赤霉素、细胞分裂素和生长素在诱导毛竹生长中起着关键作用。目前，土壤盐分是抑制毛竹生产力的重要原因。一年生毛竹幼苗即使在用150 mmol/L NaCl短暂处理后也不能存活。因此，探索与激素和非生物胁迫相关的毛竹基因家族是有意义的。随着近年来毛竹基因组数据的发表，为在遗传水平上研究和改良毛竹的抗性奠定了基础。 双组分系统(TCS)通过影响植物激素信号调节植物的生长和胁迫反应;然而，人们对其在毛竹(Phyllostachys edulis)中的作用知之甚少。在此，我们鉴定了 87 个毛竹 TCS 基因(PheTCSs)，其中 24 个PheHKs(组氨酸激酶)，10 个PheHPts(组氨酸磷酸转移蛋白)，53 个PheRRs(响应调节因子)。利用生物信息学对 PheTCSs 及其相应的蛋白质进行了全面分析:包括基因结构、保守基序、系统发生树、启动子上的顺式作用元件、共线性分析和转录组数据。在毛竹受到盐胁迫和干旱胁迫的 24 小时内，PheRRB8的表达量分别从 1.2 倍增加到 6.1 倍和从 8.1 倍增加到 31.9 倍。亚细胞定位和转录活性实验表明，Ph eRRB8 定位于细胞核和细胞质，并在酵母中表现出转录活性。此外，硅学蛋白质相互作用预测表明，Phe RRB8 可能与大多数 PheHPts 发生相互作用。以 PheRRB8 为中心的加权基因共表达网络分析揭示了 50 0 个共表达基因，这些基因大多在基因本体数据库中被注释为“对刺激的反应”，并在GO和KEGG数据库的“新陈代谢”通路中富集。随后，在拟南芥中过表达 PheRRB8 进行功能研究。过表达PheRRB8的转基因拟南芥植株在胁迫处理下的表型和生理指标表明，PheRRB8削弱了拟南芥对盐胁迫的耐受性。我们的研究结果向研究人员更全面地展示了毛竹TCS家族，有助于理解毛竹对非生物胁迫的响应。