麦类作物学报

作者：罗序俊,苏畅,吕欣倩,黄亮,李成云,胡洋山

单位：(1.云南农业大学植物保护学院,云南昆明650201； 2.中国农业科学院植物保护研究所,北京100193； 3.农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室部省共建,涝渍灾害与湿地农业湖北省重点实验室,长江大学农学院,湖北荆州434025)

关键词：小麦,谷氨酸脱羧酶,生物信息学,生物胁迫与非生物胁迫,

基金：云南省农业联合专项面上项目（2301BD070001-17）；植物病虫害综合治理全国重点实验室开放基金项目（SKLOF202413）；云南省植物病理重点实验室开放课题（szbkf2024003）

谷氨酸脱羧酶（GAD）是催化谷氨酸脱羧的裂解酶，在植物减轻活性氧积累、应对逆境胁迫等方面发挥重要作用。本研究对小麦TaGAD基因家族成员进行全基因组鉴定，并分析其结构特征、miRNA靶向关系、外源激素IAA、MeJA、ABA、SA和H2O2处理的响应情况，以及生物胁迫条锈菌侵染下诱导GAD基因家族的表达特征。结果表明，小麦基因组中共有19个TaGAD基因，分布于7条染色体上；该家族多数含有吡哆醛（Pyridoxal_deC）保守结构域；通过miRNA靶基因预测，TaGAD的表达可能受到miRNA的翻译水平调控。经转录组分析，TaGAD9-3B、TaGAD11-3D、TaGAD4-2B和TaGAD2-2A基因在小麦不同发育阶段和组织中呈现相对较高的表达，且在干旱和高温胁迫下显著变化。通过实时荧光定量PCR分析发现，小麦TaGAD基因表达量在外源物质处理和条锈菌侵染诱导下存在差异，其中TaGAD4-2B在IAA诱导下表达量上调最明显，超过300倍，TaGAD7-3A在SA诱导下表达量变化最高，上调24倍；在条锈菌生理小种CYR32侵染诱导下，TaGAD15-4A、TaGAD19-4D的表达量上调相对较高，分别上调13倍和12倍，显著高于其他家族成员。本研究通过对小麦TaGAD基因家族的系统鉴定、特征分析、表达谱分析和胁迫响应定量检测等，为后续深入研究小麦TaGAD家族成员的功能奠定基础。

来源：2026年第5期

《麦类作物学报》期刊编辑部

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