柑橘亚科植物GAD基因鉴定及其在枳中的表达分析

尹思容; 徐月美; 胡亚伟; 姚锋先; 刘桂东

doi:10.13925/j.cnki.gsxb.20250628

果树学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (6) : 1371 -1383. DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20250628

柑橘亚科植物GAD基因鉴定及其在枳中的表达分析

尹思容, 徐月美, 胡亚伟, 姚锋先, 刘桂东

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摘要

【目的】在全基因组水平系统鉴定柑橘亚科植物谷氨酸脱酸酶GAD基因家族，解析其进化特征，探究GAD基因的表达模式及对外源γ-氨基丁酸（GABA）的响应。【方法】从10个柑橘亚科物种的基因组数据库中鉴定GAD基因家族成员，利用生物信息学方法分析其理化性质、系统进化关系、保守基序、基因结构、顺式作用元件及共线性关系。通过q RT-PCR技术检测枳中GAD基因的组织特异性表达及其在外源GABA处理下的表达动态。【结果】共鉴定到21个GAD基因，其中枳有3个成员，其余物种均为2个。系统进化分析将其分为3个亚家族，所有成员均包含6个外显子和5个内含子。PtrGAD1和PtrGAD2为一对片段复制基因。GAD基因富含激素和非生物胁迫响应元件。3个PtrGAD基因虽在枳各组织中均能表达，但存在组织特异性：PtrGAD1和PtrGAD3在茎中高表达，PtrGAD2在叶片中高表达。外源GABA处理能够显著诱导PtrGADs表达，但3个基因的响应趋势存在明显差异。其中，PtrGAD1和PtrGAD2在根中持续上调表达，而PtrGAD3则呈先降低后升高再降低的波动变化模式。【结论】柑橘亚科植物GAD基因家族在进化上相对保守，但在枳中可能通过基因复制和功能分化以适应复杂的调控需求。GAD基因表达受组织和外源GABA的差异调控，可能在枳生长发育及GABA介导的逆境响应中发挥重要作用。