摘要

亚麻(Linum usitatissimum L.)是世界上重要的纤维作物,赤霉素对亚麻的生长发育起着重要的调控作用。通过对亚麻赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox进行全基因组鉴定和序列分析,并运用转录组和实时荧光定量PCR技术分析亚麻快速生长期茎尖中GAoxs的表达水平。本研究从亚麻全基因组共鉴定出23个赤霉素氧化酶基因,其中GA2ox类11个、GA3ox类4个,GA20ox类8个,分布于除6、7、9号染色体外其他染色体上;亚麻赤霉素氧化酶基因包含2~4个外显子;蛋白质理论分子量在35.36~47.71 kD之间;等电点为5.25~8.90;基因结构和保守结构域分析发现Motif 1、Motif 2、Motif 3、Motif 4、Motif 5、Motif 6、Motif 9、Motif 10是大部分基因所共有的,Motif 8是GA2ox所特有的。系统发育分析将23个赤霉素氧化酶基因聚类在4个分支上。转录组结果表明,在高杆和矮杆亚麻快速生长期的茎尖中有6个基因差异表达,分别为4个GA2ox (LuGA2ox5, LuGA2ox6, LuGA2ox10, LuGA2ox11)和2个GA20ox (LuGA20ox5, LuGA20ox7)。结合各基因在亚麻组织中的特异性表达分析,表明在茎尖特异性表达的LuGA20ox7可能与营养生长期的株高形成相关。本研究为解析亚麻赤霉素氧化酶基因的结构特征及其在亚麻生长发育中的表达模式提供了理论参考。