水稻CRF基因家族的鉴定与表达模式分析

细胞分裂素响应因子(cytokinin response factors, CRFs)作为植物特有的转录因子,在生长发育调控、激素信号通路以及胁迫应答过程中发挥着重要作用。本研究以拟南芥12个AtCRF蛋白序列为基础,通过BLAST比对,从水稻基因组中鉴定出9个CRF基因,分布于7条染色体上。利用各种在线网站和本地软件,对水稻CRF家族蛋白的保守结构域、理化性质、二级结构以及系统进化关系进行全面的解析。同时,也分析了OsCRF基因的外显子-内含子结构和启动子区顺式作用元件。结果发现,水稻CRF基因的启动子中含有大量与植物激素响应和非生物胁迫应答相关的元件。时空表达模式分析显示,4个OsCRF基因在各器官中表达量均比较低,而另外5个则高表达于水稻的叶片、花序或种子等部位。基因芯片数据表明,OsCRFs不同程度地受到脱落酸(abscisic acid, ABA)、生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinin, CK)以及茉莉酸(jasmonic acid, JA)的调控作用。通过分析转录组测序数据,研究还发现,OsCRF基因主要参与水稻的温度(低温及高温)胁迫应答,部分基因还参与了干旱胁迫响应,但几乎所有的基因都不响应盐胁迫。本研究为进一步解析水稻CRF家族基因的生物学功能提供了依据。