水稻PDR基因家族鉴定及盐胁迫下的表达分析OA
Identification of the PDR Gene Family in Rice and Analysis of Their Expression under Salt Stress
多向耐药性(PDR)蛋白是ATP结合盒(ABC)转运蛋白超家族中ABCG亚家族的重要成员,在植物逆境胁迫响应过程中发挥关键作用.为研究水稻PDR基因家族对盐胁迫的响应,鉴定了水稻PDR基因家族成员,并对其理化性质、进化关系、结构特点等进行了生物信息学分析,分析了OsPDR基因盐胁迫表达响应情况.结果显示,水稻中共鉴定到 16 个PDR基因;系统进化分析结果显示OsPDR基因家族与拟南芥亲缘关系较远,与玉米关系更近,且OsPDR基因主要可分为 5个类群(Group Ⅰ~Ⅴ),同一类群成员具有相似的基因结构和高度保守性;在其启动子区域共鉴定到 35 种与光响应、激素响应、生长发育响应和逆境胁迫响应相关的顺式作用元件;OsPDR基因转录组数据分析结果显示,在水稻不同组织部位均能检测到OsPDR基因家族成员的表达,且多数OsPDR基因在根中表达量相对更高.进一步检测了水稻苗期在正常与盐胁迫生长条件下 16 个OsPDR基因的相对表达量,结果显示OsPDR基因明显受盐胁迫调控,不同OsPDR基因可能在盐胁迫响应的不同阶段发挥主要作用.对水稻PDR基因家族成员进行了系统鉴定,初步揭示了其在盐胁迫响应中的潜在功能,为水稻耐盐基因挖掘以及耐盐育种等相关研究提供了参考.
The pleiotropic drug resistance(PDR)proteins,which belong to the ABCG subfamily in the ATP-binding cassette(ABC)transporter protein superfamily,play crucial roles in plant stress responses.To investigate the responses of the PDR gene family in rice to salt stress,this study identified members of this family in rice,and conducted bioinformatics analyses of their physicochemical properties,evolutionary relationships,and structural characteristics,etc.Additionally,the expression responses of OsPDR genes to salt stress were examined.The results revealed that a total of 16 PDR genes were identified in rice.Phylogenetic analysis results showed that OsPDR genes were more closely related to the homologous genes in maize than to Arabidopsis thaliana.OsPDR genes were classified into five groups(Group Ⅰ~Ⅴ),with members in the same group exhibiting similar gene structures and being highly conserved.A total of 35 cis-acting elements associated with the light response,hormone response,growth and development response,and adversity stress response were identified in the promoter regions of these genes.Transcriptomic data analysis results indicated that OsPDR genes were expressed in various tissues of rice,with relatively higher expression levels observed in roots for most OsPDR genes.Furthermore,the relative expression levels of 16 OsPDR genes were examined at the seedling stage of rice under normal and salt stress conditions.The results demonstrated that OsPDR genes were significantly regulated by salt stress,and different OsPDR genes might play key roles at different stages of the salt stress response.This study systematically identified members of the PDR gene family in rice,providing preliminary insights into their potential functions in salt stress responses,and offering references for the mining of salt-tolerant genes of rice and the breeding of salt-tolerant rice varieties.
乔士会;谭勇俊;段美娟;袁定阳;孙学武;孙志忠;郭星奇;谭炎宁;吴柳兵;李小秀;陈思扬;刘海
海南大学 热带农林学院,海南 儋州 571737湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||国家耐盐碱水稻技术创新中心,湖南 长沙 410125湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||湖南大学隆平农学院,湖南 长沙 410017海南大学 热带农林学院,海南 儋州 571737||湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||国家耐盐碱水稻技术创新中心,湖南 长沙 410125||湖南大学隆平农学院,湖南 长沙 410017湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||国家耐盐碱水稻技术创新中心,湖南 长沙 410125湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||湖南大学隆平农学院,湖南 长沙 410017海南大学 热带农林学院,海南 儋州 571737海南大学 热带农林学院,海南 儋州 571737||湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||国家耐盐碱水稻技术创新中心,湖南 长沙 410125湖南大学隆平农学院,湖南 长沙 410017湖南大学隆平农学院,湖南 长沙 410017海南大学 热带农林学院,海南 儋州 571737海南大学 热带农林学院,海南 儋州 571737||湖南杂交水稻研究中心/杂交水稻全国重点实验室,湖南 长沙 410125||国家耐盐碱水稻技术创新中心,湖南 长沙 410125
农业科技
水稻PDR基因家族盐胁迫生物信息学分析
ricePDR gene familysalt stressbioinformatics analysis
《杂交水稻》 2026 (5)
11-22,12
湖南省十大技术攻关项目(2024NK1010)
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