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大麦PRX基因家族全基因组鉴定及其干旱胁迫下的表达分析
1
作者
陆雯佳
汪军成
+7 位作者
姚立蓉
张宏
司二静
杨轲
孟亚雄
李葆春
马小乐
王化俊
《作物学报》
北大核心
2025年第5期1198-1214,共17页
过氧化物酶(Class Ⅲ peroxidase, PRX)基因家族在调控植物生长发育及非生物胁迫过程中发挥重要作用。大麦(Hordeum vulgare L.)是典型的C3植物,目前关于HvPRXs基因家族的功能研究鲜有报道。本研究通过生物信息学的方法对大麦PRX基因家...
过氧化物酶(Class Ⅲ peroxidase, PRX)基因家族在调控植物生长发育及非生物胁迫过程中发挥重要作用。大麦(Hordeum vulgare L.)是典型的C3植物,目前关于HvPRXs基因家族的功能研究鲜有报道。本研究通过生物信息学的方法对大麦PRX基因家族(HvPRXs)成员进行了分析,探究其在20%PEG-6000胁迫下的表达模式。大麦全基因组中共鉴定出了178个HvPRXs基因家族成员,并根据其在染色体上位置顺序依次命名为HvPRX1~HvPRX178。通过对大麦、水稻和拟南芥的过氧化物酶进行进化树分析将其分为5个亚家族,基因结构和Domain分析表明同一亚家族具有较高的保守性。基因复制分析显示, 15个HvPRX基因(8%)存在片段复制, 34个HvPRX基因(67%)存在串联复制,串联复制事件在HvPRX基因扩增中起重要作用。大麦与拟南芥的物种间共线性分析显示,大麦与拟南芥有4个PRX直系同源基因对,说明基因从单子叶到双子叶进行了大规模的分子进化事件。转录组分析显示, HvPRXs基因家族成员在大麦根、叶中表达存在差异。启动子顺式作用元件分析显示,99个HvPRXs含有与干旱胁迫响应相关的顺式作用元件。最后基于qRT-PCR分析其干旱胁迫下的表达特征,结果表明,HvPRX1、HvPRX18、HvPRX63、HvPRX160和HvPRX167受20%PEG-6000诱导在3 h表达量显著升高。本研究结果为全面探索HvPRXs基因的生物学功能、其调控大麦抗旱性的分子机制以及抗逆作物新品种的培育提供参考。
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关键词
大麦
prx基因家族
生信分析
干旱胁迫
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题名
大麦PRX基因家族全基因组鉴定及其干旱胁迫下的表达分析
1
作者
陆雯佳
汪军成
姚立蓉
张宏
司二静
杨轲
孟亚雄
李葆春
马小乐
王化俊
机构
省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室
甘肃农业大学农学院
甘肃农业大学生命科学技术学院
出处
《作物学报》
北大核心
2025年第5期1198-1214,共17页
基金
财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-05-02A-02)
东西部科技协作专项(25CXNA030)
+5 种基金
国家重点实验室开放基金项目(GSCS-2021-02)
甘肃省现代农业产业技术体系(2025)
甘肃农业大学公招博士科研启动项目(GAU-KYQD-2022-10)
甘肃农业大学伏羲青年英才计划(GAUfx-04Y011,Gaufx-03Y06)
甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-12)
甘肃省陇原青年英才项目(2023)资助。
文摘
过氧化物酶(Class Ⅲ peroxidase, PRX)基因家族在调控植物生长发育及非生物胁迫过程中发挥重要作用。大麦(Hordeum vulgare L.)是典型的C3植物,目前关于HvPRXs基因家族的功能研究鲜有报道。本研究通过生物信息学的方法对大麦PRX基因家族(HvPRXs)成员进行了分析,探究其在20%PEG-6000胁迫下的表达模式。大麦全基因组中共鉴定出了178个HvPRXs基因家族成员,并根据其在染色体上位置顺序依次命名为HvPRX1~HvPRX178。通过对大麦、水稻和拟南芥的过氧化物酶进行进化树分析将其分为5个亚家族,基因结构和Domain分析表明同一亚家族具有较高的保守性。基因复制分析显示, 15个HvPRX基因(8%)存在片段复制, 34个HvPRX基因(67%)存在串联复制,串联复制事件在HvPRX基因扩增中起重要作用。大麦与拟南芥的物种间共线性分析显示,大麦与拟南芥有4个PRX直系同源基因对,说明基因从单子叶到双子叶进行了大规模的分子进化事件。转录组分析显示, HvPRXs基因家族成员在大麦根、叶中表达存在差异。启动子顺式作用元件分析显示,99个HvPRXs含有与干旱胁迫响应相关的顺式作用元件。最后基于qRT-PCR分析其干旱胁迫下的表达特征,结果表明,HvPRX1、HvPRX18、HvPRX63、HvPRX160和HvPRX167受20%PEG-6000诱导在3 h表达量显著升高。本研究结果为全面探索HvPRXs基因的生物学功能、其调控大麦抗旱性的分子机制以及抗逆作物新品种的培育提供参考。
关键词
大麦
prx基因家族
生信分析
干旱胁迫
Keywords
barley
prx
gene family
bioinformatics analysis
drought stress
分类号
S512.3 [农业科学—作物学]
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题名
作者
出处
发文年
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1
大麦PRX基因家族全基因组鉴定及其干旱胁迫下的表达分析
陆雯佳
汪军成
姚立蓉
张宏
司二静
杨轲
孟亚雄
李葆春
马小乐
王化俊
《作物学报》
北大核心
2025
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