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摘要
棉花是我国重要的战略物资,然而在当今全球自然环境恶化的背景下,棉花的生产受到了严重制约。而脂氧合酶(LOX)能够在多种逆境中表现出应激反应,保证植物的正常生长。通过对陆地棉基因组数据的检索比对,鉴定脂氧合酶家族基因,并对其基因结构、蛋白理化性质、进化关系进行生物信息学分析以及对不同组织和冷、热、盐、PEG共4种非生物胁迫下的基因表达模式进行分析后,进一步对陆地棉幼苗4℃冷胁迫处理下的差异基因进行RT-qPCR分析。结果显示,共鉴定出22个GhLOX家族基因,不均匀分布于A和D基因组的15条染色体上,编码775～919个氨基酸,多为酸性亲水性蛋白,其中,有6个定位于细胞质中,16个定位于叶绿体中;进化关系显示,GhLOX家族基因分为9-GhLOX、13-GhLOX I、13-GhLOX II共3个亚家族;基因结构显示,保守基序由5个组氨酸残基相连的38个氨基酸组成,13-GhLOX I、13-GhLOX II亚家族相比于9-GhLOX亚家族基因结构相差较大。GhLOX家族基因在11个组织和4种非生物胁迫下存在差异表达,进一步对4℃低温处理下的6个GhLOX基因表达量分析表明,GhLOX-A5和GhLOX-D5基因可以快速响应低温胁迫。研究结果可为后续GhLOX家族基因在陆地棉冷胁迫中的功能研究奠定基础,也为棉花高产提供一定的理论依据。
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