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摘要
【目的】腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（adenosine diphosphate-glucose pyrophosphorylase, AGPase）是淀粉生物合成途径的限速酶，在植物“源”、“库”器官淀粉的合成与积累过程中扮演着重要角色，然而棉花中AGPase基因家族的系统研究工作尚未开展。【方法】基于已公布的陆地棉标准系TM-1基因组数据，利用生物信息学方法对陆地棉AGPase基因家族进行全基因组鉴定，并对该家族成员的理化性质、系统进化关系、基因结构、启动子区顺式作用元件进行分析。利用转录组数据和实时荧光定量聚合酶链式反应分析AGPase家族基因的组织表达特性和在非生物胁迫下的表达模式。【结果】在陆地棉基因组中，共鉴定到20个AGPase基因（GhAGP），不均匀地分布在16条染色体上。GhAGP基因包含12个大亚基基因和8个小亚基基因共2类，同一类GhAGP基因具有相似的保守基序和外显子-内含子结构。Gh AGP基因启动子区含有多个与植物激素、非生物胁迫响应相关的顺式作用元件。组织表达分析结果显示，GhAGP基因具有不同的组织表达模式。非生物胁迫下的表达分析表明，多数GhAGP基因响应低温、高温、盐和干旱胁迫诱导表达，其中GhAGPL1和GhAGPL7参与棉花对多种逆境胁迫的响应。【结论】明确了陆地棉AGPase基因家族成员的分布特征、结构特征以及系统进化特征，初步揭示了该家族基因在棉花响应外界环境胁迫中的功能，可为棉花淀粉性状的遗传改良和抗逆育种提供重要的候选基因资源。
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