甘薯CLE多肽家族的全基因组鉴定和IbCLE12的克隆及抗旱性表达分析

CLAVATA3/Embryo surrounding region-related(CLE)多肽作为植物体内小分子信号激素,在植物的生长发育和抗逆性中发挥重要的调控作用.本研究从甘薯近缘野生种Ipomoea trifida的基因组数据库中筛选出 12 个ItfCLE基因,并对其结构、蛋白理化性质、进化关系以及转录水平的表达进行了分析.结果表明,12个ItfCLE蛋白的长度和分子量分别为 81～154 aa和 9.0～17.5 kDa;均具有C末端保守基序(VSKRKVPSGPB-PJHN);除了ItfCLE2 和ItfCLE6,均为不稳定蛋白;除了ItfCLE5,均为亲水性脂溶蛋白;亚细胞定位表明均为胞外分泌型小肽.进化分析表明这 12 个CLE多肽属于 5 个不同的亚组.表达模式分析表明,各ItfCLE基因在不同组织中的表达不同,ItfCLE9 和 ItfCLE10 在花中表达较高,ItfCLE4 和 ItfCLE12 在根中表达较高,Itf-CLE2、ItfCLE6 和ItfCLE8 在茎中表达较高;ItfCLE12 基因受干旱诱导表达最高,ItfCLE8 受干旱和盐胁迫诱导上调表达.进一步从甘薯栽培种济薯 25 中克隆ItfCLE12 的同源基因IbCLE12,实时荧光定量结果表明IbCLE12受PEG6000 干旱和ABA处理诱导显著上调表达,推测IbCLE12 在甘薯抗旱性中发挥重要的调控作用.本研究结果可为进一步解析甘薯CLE多肽家族功能及IbCLE12 基因在甘薯抗旱性中的分子机制奠定基础.