皂皮树GRAS基因家族的鉴定和表达模式分析

鄢菲阳; 周艳琴; 陈天翔; 颜松; 朱乾坤

doi:10.13417/j.gab.045.000077

基因组学与应用生物学 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (01) : 77 -92. DOI: 10.13417/j.gab.045.000077

皂皮树GRAS基因家族的鉴定和表达模式分析

鄢菲阳, 周艳琴, 陈天翔, 颜松, 朱乾坤

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摘要

为系统鉴定皂皮树(Quillaja saponaria) GRAS基因(Qs GRAS)家族并分析其表达模式，本研究基于基因组和转录组数据，采用生物信息学方法对Qs GRAS基因进行鉴定，分析其序列特征、理化性质及系统进化关系，并结合转录组数据探讨其在不同组织及高温、干旱胁迫下的表达特征。结果共鉴定出72个Qs GRAS基因，这些基因编码的蛋白质平均长度为564个氨基酸;亚细胞定位预测结果显示它们均位于细胞核;其平均等电点为5.6。系统进化分析将皂皮树与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的GRAS蛋白划分为10个亚族。表达分析显示，大部分Qs GRAS基因在不同组织中差异表达，Qs GRAS14、Qs GRAS29、Qs GRAS72等基因与疫苗佐剂QS-21呈正相关; Qs GRAS13、Qs GRAS15、Qs GRAS43等基因表达受高温诱导，Qs GRAS46、Qs GRAS53、Qs GRAS65等基因表达被干旱上调。综上，本文首次鉴定了皂皮树GRAS基因家族，并筛选到若干组织差异表达基因、QS-21相关基因和非生物逆境响应基因，这些结果表明，该家族可能在植物生长发育、次生代谢和逆境应答中发挥重要作用，本研究为进一步解析该基因家族的生物学功能和皂皮树育种改良等提供重要理论依据。