大麦GATA基因家族的全基因组鉴定及表达分析

王孜逸; 李嘉伟; 耿梓瀚; 倪守飞; 丛钰莹; 刘浩; 赵彦宏; 胡德昌; 王艳芳

麦类作物学报 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1) : 77 -89.

王孜逸, 李嘉伟, 耿梓瀚, 倪守飞, 丛钰莹, 刘浩, 赵彦宏, 胡德昌, 王艳芳

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摘要

GATA基因家族成员是植物重要的转录因子，广泛参与植物生长发育及多种生理生化过程。为了解GATA家族成员在大麦中的分布及其功能，基于生物信息学方法系统开展了大麦GATA基因家族成员的全基因组鉴定及其结构、共线性、启动子、表达模式等分析。结果表明，在大麦基因组中共鉴定出27个GATA基因，依次命名为HvGATA01～HvGATA27,其不均匀分布于7条染色体上。27个HvGATA基因的内含子数在0～7之间，所有成员均包含典型的GATA保守结构域。通过系统进化分析将27个成员划分为5个亚组(S1～S5),其中S5亚组包含9个成员，S3亚组仅1个成员；不同亚族成员间的内含子和外显子分布存在明显差异，且除S3亚组外，其余亚组成员均在单、双子叶植物分化前已存在。经共线性分析，在大麦与水稻、拟南芥、二穗短柄草、大豆、番茄基因组间均存在共线性GATA基因对，但大麦与水稻、二穗短柄草中的共线性基因对明显多于其余三个物种。通过顺式作用元件分析，大麦GATA启动子区富集有光响应元件及激素信号响应元件。HvGATA基因在大麦16个不同组织中的表达存在明显差异，多数HvGATA基因在花序中呈现高表达特征，而在去苞片籽粒中表达量较低，暗示其可能参与大麦开花发育调控。