陆地棉SCL3亚基因家族的鉴定及其在干旱胁迫应答中的功能研究

钟兴月; 再克亚木·亚尔买买提; 谢咏雪; 凯丽比努尔·艾合买提; 张新; 单多福; 郭彦君

doi:10.26942/j.cnki.issn.1002-2481.2026.01.01

山西农业科学 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (1) : 1 -12. DOI: 10.26942/j.cnki.issn.1002-2481.2026.01.01

陆地棉SCL3亚基因家族的鉴定及其在干旱胁迫应答中的功能研究

钟兴月, 再克亚木·亚尔买买提, 谢咏雪, 凯丽比努尔·艾合买提, 张新, 单多福, 郭彦君

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摘要

为鉴定棉花GRAS家族关键亚族SCL3的基因成员并解析其在棉花抗旱中的功能，研究采用生物信息学方法系统鉴定SCL3亚家族基因，分析其理化性质、基因结构、启动子顺式作用元件、组织表达特异性及干旱胁迫下的表达模式；并通过病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）初步验证GhSCL3-D13-1在棉花干旱胁迫应答中的功能。结果表明，从棉花基因组中鉴定出10个GhSCL3基因，其编码蛋白均为不稳定亲水性蛋白。保守基序分析结果表明，系统发育关系相近的基因保守基序组成高度相似；启动子顺式作用元件分析结果发现，GhSCL3基因启动子区域包含多个非生物胁迫响应相关元件。组织表达模式分析表明，部分GhSCL3基因在特定组织中呈现优势表达。干旱处理下的表达分析结果显示，部分GhSCL3基因的表达受到干旱胁迫的显著诱导，其中GhSCL3-D13-1的表达受干旱胁迫显著上调；qPCR进一步证实，GhSCL3-D13-1转录水平可被PEG或ABA处理显著诱导。VIGS沉默GhSCL3-D13-1，与对照植株相比，基因沉默植株的叶片相对含水量（RWC）、过氧化氢酶（CAT）与过氧化物酶（POD）活性显著降低，丙二醛（MDA）含量显著升高，表明GhSCL3-D13-1正向调控棉花的干旱胁迫应答过程。