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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1438
-
1446
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1438
-
1446
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1438
研究报告
Research Article
水稻
Dof
基因家族的组织表达谱及胁迫诱导表达特征分析
周淑芬
,
颜静宛
,
刘华清
,
林智敏
,
陈睿
,
杨绍华
,
王锋
福建省农业科学院生物技术研究所
,
福建省农业遗传工程重点实验室
,
福州
, 350003
通讯作者
: wf@fjage.org
作者
分子植物育种
, 2012
年
,
第
10
卷
,
第
60
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0060
收稿日期：
2012
年
08
月
06
日
接受日期：
2012
年
10
月
12
日
发表日期：
2012
年
12
月
16
日
本文首次发表在《分子植物育种》
(2012
年第
10
卷第
6
期
635-643
页
)
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,
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引用格式
(
中文
)
：
周淑芬等
, 2012,
水稻
Dof
基因家族的组织表达谱及胁迫诱导表达特征分定
,
分子植物育种
(online) Vol.10 No.60 pp.1438-1446 (doi: 10.3969/mpb.
cn.2012.10.0060)
引用格式
(
英文
)
：
Zhou et al., 2012, Transcriptional Profiling Analysis of
OsDof
Gene Family in Various Rice Tissues and Their Expression Characteristics under Different
Stresses, Fenzi Zhiwu Yuzhong (online) (Molecular Plant Breeding) Vol.10 No.60 pp.1438-1446 (doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0060)
摘
要
基因的表达与调控是一个复杂的分子网络，受许多转录因子的时空表达调节。
Dof
蛋白是一类植物特有的转录因子，
在多种植物特有生物学过程中起着关键的调控作用。水稻全基因组中发现含
30
个
Dof
基因，但对其绝大部分基因的功能尚
缺少了解。本研究对
30
个水稻
Dof
基因及启动子区进行生物信息学分析，发现
OsDof
基因上游
1.5 kb
启动子区含有大量的
光反应、组织器官表达、植物激素反应及逆境反应等重要的顺式作用元件。进一步通过荧光定量
RT-PCR
技术分析，结果表
明了大部分
OsDof
基因呈多器官较低丰度表达，少部分为器官优势或高丰度表达。另外，与未胁迫处理的水稻幼苗相比较，
28
个
OsDof
基因的表达受光、
ABA
、
NaCl
或
PEG
等胁迫处理的调节，其中
27
个
OsDof
基因可以对
2
种或
2
种以上的胁迫
条件产生响应，表明这些成员可能在生理水平上参与不同胁迫相关信号途径之间的交互作用。
关键词
旱稻；抗旱性；根系性状；游离脯氨酸含量；
SOD
酶活性
Transcriptional Profiling Analysis of
OsDof
Gene Family in Various Rice Tissues
and Their Expression Characteristics under Different Stresses
Zhou Shufen , Yan Jingwan , Liu Huaqing , Lin Zhimin , Chen Rui , Yang Shaohua , Yang Shaohua
Key Laboratory of Agricultural Genetic Engineering of Fujian Province, Institute of Biotechnology, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou, 350003
Corresponding author, wf@fjage.org
Authors
Abstract
Regulation of gene expression is a complex molecular network controlled by temporal and spatial expression of many
transcription factors (TF).
Dof
proteins are a family of plant-specific transcription factors, which play important roles in many
biological processes restricted to the plants. 30 of
Dof
genes were found in the rice (
Oryza sativa
) genome, but few of them have
been functionally characterized. In this study, We performed a bioinformatics analysis of 30
OsDof
genes and their 5' flanking
promoter sequences. Four kinds of cis-elements were detected to be overrepresented in the 1.5 kb upstream regions of
OsDofs
,
including light-responsive elements, tissue-expressed elements, hormone-responsive elements and stress-responsive elements.
Furthermore, qRT-PCR analysis revealed that most
OsDof
genes were low and multiple-organ expression, and few of them were
highexrpessed or tiusse-preferential expression. In addition, Compared to the control without stress treatment, 28
OsDof
genes were
regulated by the stress treatments of light, ABA, NaCl or PEG. Out of them, 27
OsDof
genes were responsive to two or more types of
the above stress treatments, which suggested that these genes should involve in cross-talking among pathways of different singnal
transduction.
Keywords
Rice (
Oryza sativa
L.); Dof gene family; Cis-element; Expression and regulation; Stress
转录因子
(transcription factor, TF)
是基因表达调
控网络中的一个重要调节子，它与基因调控区的顺
式作用元件特异性结合，调节着基因转录的起始、
基因表达的强度、基因的时空特异性表达及应答外
界环境的胁迫。根据转录因子与
DNA
结合的结构域
特点，可将它们分为若干家族，
Dof
蛋白是一类植
物特有的转录因子，因其
N
末端含有一个单锌指结
构，因此被称为
Dof (DNA binding with one finger)
。
Dof
蛋白通常包括两个结构域，即
N
末端的
Dof
结构
域和
C
末端的转录调节域
(Yanagisawa, 2002)
。
Dof