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摘要
苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia lyase,PAL）是苯丙烷代谢的关键酶和限速酶，在植物的生长发育、抗病虫害和抗逆等方面发挥着重要作用。研究在全基因组水平上对棉花PAL基因家族进行了鉴定和分析，以了解棉花中PAL的功能，为后续深入研究棉花PAL功能提供一定参考。结果表明，在陆地棉（Gossypium hirsutum）、海岛棉（Gossypium barbadense）、草棉（Gossypium herbaceum）和雷蒙德氏棉（Gossypium raimondii）中分别鉴定出15、13、7、8个PAL基因。进化分析结果显示，棉花PAL基因家族可分为3个亚组。保守基序和基因结构分析显示，亲缘关系近的PAL基因之间的保守基序组成和基因结构也十分相似。启动子分析显示，GhPAL基因的启动子上存在多个与非生物和生物胁迫应答以及激素信号转导相关的顺式作用元件。组织表达模式分析表明，GhPAL基因主要在根、茎、花丝和胚珠中高表达。转录组和qPCR分析显示，部分GhPAL基因的表达量在PEG、盐、高温、低温和碱胁迫下显著提高，其中一些GhPAL基因能够对多种非生物胁迫作出响应。生物胁迫转录组数据显示，GhPAL1/GhPAL5/GhPAL13的表达在大丽轮枝菌处理条件下发生显著上调。GhPAL基因在逆境胁迫下的表达分析结果说明，PAL基因可能在棉花应答逆境胁迫的过程中发挥一定的功能。
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单位新疆师范大学; 生命科学学院
