杉木OFP基因家族的表达模式及亚细胞定位

卵形家族蛋白(OVATE family protein,OFP)是植物特有的一类调控植物形态建成和次生壁发育的转录因子,目前在杉木(Cunninghamia lanceolata)中尚未见该基因家族的相关报道.本研究基于全长转录组数据,鉴定杉木OFP基因家族成员,进行序列和进化树构建分析,并检测其在不同组织和器官中的表达模式及编码蛋白的亚细胞定位情况.结果显示,鉴定到6个杉木OFP基因,均包含典型的OVATE结构域且不含内含子,分散于5个亚组中.实时荧光定量PCR显示,6个ClOFPs的表达模式不尽相同,其中ClOFP1在杉木幼叶中的表达量最高,在茎中的表达量呈现随木质化程度提高而下降的趋势;ClOFP2在雌球花中的表达量最高,ClOFP3在根中的表达最高且2个基因在低木质化茎(S1)中的表达量较在其他茎中高;ClOFP4在雌、雄球花和叶片中的表达量普遍较高;ClOFP5在雄球花中的表达量最高,且在茎中的表达量随木质化程度提高而上升;ClOFP6在茎段、雌球花中的表达量相对较高.此外,所有ClOFPs基因在叶片中的表达呈现随叶片成熟程度增加而减弱的趋势.亚细胞定位结果显示,ClOFP1蛋白定位在细胞壁上,ClOFP2/3蛋白定位在细胞膜上,ClOFP4/5/6蛋白定位在细胞核中,表明杉木ClOFPs基因很可能具有不同的调控途径.因此,ClOFPs基因在杉木的球花、叶和茎等器官的发育以及木质素合成方面具不同的调控作用.研究结果为深入研究杉木器官形态建成和木材形成提供理论依据,同时也为杉木分子育种提供潜在的基因资源.