谷子SHMT基因家族全基因组鉴定与表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 郭冰

作者： 郭冰;秦家范;李娜;宋梦瑶;王黎明;李君霞;马小倩

作者机构：

关键词： 谷子;SHMTs;基因家族;生长发育;非生物胁迫

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2025 年 51 卷 003 期

页码： 586-597

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在作物中广泛存在,参与作物碳代谢、光呼吸等途径,在作物生长发育及抗逆胁迫中发挥重要作用,但是目前关于谷子SHMT基因的研究较少。本研究在全基因组水平鉴定了谷子SHMT基因家族成员,系统分析了SiSHMTs的基因结构、进化关系、染色体定位、物种间共线性、顺式作用元件、表达模式、优势单倍型等。结果表明,谷子中共有5个SiSHMTs,分子量在51.70～64.37 kD之间,空间结构相近,进化关系将其分为3组,每组成员散落在各条染色体上。启动子顺式作用元件分析发现,在启动子中包含多个光反应响应元件、厌氧响应元件、激素响应元件等作用元件。物种间共线性分析结果表明, SiSHMT3和SiSHMT4与单子叶作物水稻、小麦、高粱、玉米存在共线性, SiSHMT3与水稻、小麦、玉米存在多个共线对。SiSHMT成员在谷子不同发育时期、不同组织中表达量不同,SiSHMT4表达量较高,在穗发育过程持续高表达,并受到干旱、盐和ABA的显著诱导。SiSHMT4单倍型分析显示,Hap1为优势单倍型,在穗长、穗宽、穗重各表型中都显著优于其他单倍型。研究结果为挖掘谷子抗旱、耐盐新功能基因提供基因源,为今后选择培育高产抗逆谷子新品种奠定理论基础。

分类号： S515

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