谷子GRAS家族全基因组鉴定及表达分析

作者：刘浩瑞; 徐寅楠; 任雪梅^*

来源：山西农业科学, 2022, 50(07): 917-926.

• 谷子
• GRAS
• 全基因组
• 生物信息学
• 表达分析

GRAS转录因子在植物生长发育、抗逆性、抗病原菌和激素信号传导途径中具有重要的生物学功能。为探究GRAS家族基因在谷子中的作用，通过HMMER和Blast比对筛选出谷子该家族的候选基因，利用生物信息学软件对其进行基因定位、系统发育进化树、结构域、保守基序、基因表达、亚细胞定位、顺式作用元件分析。结果共鉴定出60个SiGRAS基因，呈不均等分布于8条染色体（除6号染色体外）上，其中，9号染色体上基因数目最多。SiGRAS编码295～1 394个氨基酸，理论等电点范围4.87～9.53，多为亲水性蛋白，定位于细胞质、细胞核、叶绿体基质。系统进化树结果显示，60个SiGRAS家族基因分为12个亚族，其中，SiGRAS50与拟南芥亲缘关系更近，SiGRAS6与OsGRAS15基因同源，推测SiGRAS6在调控赤霉素信号转导方面发挥作用。所有的SiGRAS家族蛋白均含有保守的GRAS结构域，含有光、赤霉素、水杨酸、脱落酸等响应的顺式作用元件，仅SiGARS50的N端含有DELLA结构域，SiGAR43的C端含有NB-ARC结构域。基因差异表达分析表明，SiGRAS50在茎中特异性高表达，SiGRAS6在茎、叶中高表达，其他基因的表达量相对较低或不表达。综上可见，SiGRAS家族可能在参与谷子生长发育、提高抗逆性及植物免疫方面发挥作用。

• 单位
  生命科学学院; 山西农业大学