核农学报2023，37（5）：0917~0926JournalofNuclearAgriculturalSciences毛竹ABCG基因鉴定及其表达模式研究李紫阳杨克彬朱成磊刘燕郭栋肖晓燕高志民*（国际竹藤中心竹藤资源基因科学与基因产业化研究所，国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室，北京100102）摘要：ATP结合盒转运蛋白G亚家族（ABCG）在植物体内的物质运输过程中发挥着重要作用。为探究毛竹（Phyllostachysedulis）中ABCGs的分子特征、表达模式及转录因子对PeABCG15的调控关系，本研究利用生物信息学方法鉴定毛竹ABCG基因家族成员，对其基因结构、编码蛋白的理化性质和系统进化等进行系统分析，通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对毛竹ABCG基因表达模式进行研究，借助酵母单杂交验证转录因子与ABCG基因的调控关系。结果表明，在毛竹基因组中共鉴定到77个ABCG基因（PeABCG1~PeABCG77），其启动子中含有多种激素和非生物胁迫响应元件，其中脱落酸响应元件ABRE最多，出现在74个基因的启动子中。系统进化分析发现，PeABCGs分为白棕色复合体（WBC）和多效性耐药复合体（PDR）两个亚组，与水稻的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示，在脱落酸（ABA）处理后，7个与ABA运输相关的PeABCGs中有6个呈上调表达趋势，而未检测到PeABCG34表达；在低温处理条件下，7个PeABCGs均受到诱导表达；在干旱处理条件下，有2个PeABCGs的表达受到抑制，其余基因的表达均受到不同程度的诱导。另外，随着竹笋木质化程度增加，PeABCG15呈持续上调表达趋势，并与木质素合成调控转录因子基因PeKNAT3和PeMYB42的表达趋势一致。酵母单杂交试验证实，PeKNAT3和PeMYB42均能与PeABCG15的启动子结合。由此表明，PeABCGs参与毛竹抗逆可能存在ABA介导和非介导两种方式，其中PeABCG15受ABA诱导，且可能通过促进木质素合成参与毛竹抗逆。本研究结果为揭示毛竹中ABCG的功能提供了参考。关键词：毛竹；ABCG；分子特征；表达模式DOI：10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0917ATP结合盒转运蛋白（ATP-bindingcassettetransporters，ABC）是生物体中最大的转运蛋白家族［1］，该类蛋白利用ATP水解产生的能量驱动物质运输。ABC转运蛋白家族包括8个亚家族，其中ABCG是最大的亚家族［2］，该亚家族又分为白棕色复合体（white-browncomplex，WBC）和多效性耐药复合体（pleiotropicdrugresistance，PDR）。WBC是半分子ABCG转运蛋白，具有一个核心单位；PDR是全分子ABCG转运蛋白，具有两个核心单位［3］。每个核心单位由两个...
