高粱GAox基因家族的鉴定及其在种子萌发中的表达分析
姜昱雯
任艳
陈满静
赵强
张国兵
沈佳奇
高旭
邵明波
贵州省旱粮研究所,贵州贵阳 550006
摘要：GAox家族是赤霉素合成途径的关键酶.本研究对高粱(Sorghum bicolor L.)GAox家族基因进行了鉴定和生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对GAox基因在高粱种子萌发过程中的表达进行了验证.结果表明,从高粱基因组中共鉴定出16个GAox基因家族成员,不均匀地分布在6条染色体上,编码323～498个氨基酸.这些GAox蛋白的等电点在4.80～9.58之间,不稳定指数和脂肪系数分别在36.17～54.87和69.29～90.81之间,均为亲水性蛋白且定位于细胞质.通过系统进化分析可将高粱GAox家族成员分成GA20ox、GA3ox、C20GA2ox、C19GA2ox四个亚族,分别包含4、2、3、7个成员.对高粱GAox基因进行组内和组间共线性分析发现,高粱GAox基因家族中有5对片段重复基因,高粱与水稻GAox基因家族之间有29对共线性基因.对高粱GAox基因家族成员的基因结构与保守基序分析结果显示,高粱GAox基因包含1～4个外显子,0～3个内含子,15个保守基序.顺式作用元件分析表明,高粱GAox基因家族成员均含有脱落酸响应元件、茉莉酸甲酯响应元件、光响应元件,推测其功能与植物的生长发育、光反应和植物激素等有关.表达模式分析结果显示GAox基因的表达具有组织特异性,表明其在高粱生长发育过程中有着不同功能.qRT-PCR分析结果表明,这16个高粱GAox基因在种子萌发过程中可上调表达,但表达量峰值出现时间不同,这种差异化表达暗示不同的GAox基因可能在高粱种子萌发的不同阶段发生作用.本研究结果可为高粱GAox基因的功能研究提供理论依据.
关键词：高粱GAox基因家族生物信息学分析种子萌发表达模式
分类号：S514:Q781(禾谷类作物)
资助基金：贵州省特色杂粮生物育种全省重点实验室项目(ZSYS(2025)026)
论文发表日期：2025-07-30
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 10-18 )
英文信息