文献类型： 中文期刊

作者： 姜昱雯 ¹ ; 任艳 ¹ ; 陈满静 ¹ ; 赵强 ¹ ; 张国兵 ¹ ; 沈佳奇 ¹ ; 高旭 ¹ ; 邵明波 ¹ ;

作者机构： 1.贵州省旱粮研究所

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

期刊名称： 山东农业科学

ISSN： 1001-4942

年卷期： 2025 年 57 卷 007 期

页码： 10-18

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。