麦类作物学报

作者：孙成群，张萌娜，洪益，张宇航，李璐飞，许如根，朱娟

单位：(扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225009

关键词：大麦,PYL,PP2CA,SnRK2,生物信息学,盐胁迫,

基金：国家自然科学基金项目(32301871)；国家重点研发计划项目(2022YFD2301302， 2022YFD2301300)；国家大麦青稞产业技术体系专项(CARS-05)；江苏高校优势学科建设工程项目；2022年农业重大技术协同推广计划项目(2022-ZYXT-04-2)

脱落酸(abscisic acid, ABA)在植物生长、发育、衰老及胁迫响应等方面均发挥重要作用，其核心信号转导通路由PYL-PP2CA-SnRK2组成。为探究大麦PYL、PP2CA和SnRK2蛋白功能特征、表达模式及进化关系，本研究利用生物信息学方法对大麦PYL、PP2CA和SnRK2家族成员进行了全基因组鉴定，并分析其成员的基因结构、染色体定位、蛋白理化性质、启动子区顺式作用元件、组织表达以及逆境胁迫下的转录组表达量等。结果在大麦中共鉴定到10个HvPYL、13个HvPP2CA及9个HvSnRK2基因。HvPYLs和HvPP2CAs分布在1H~5H和7H，HvSnRK2s分布在1H~5H；HvPYLs和HvPP2CAs主要定位叶绿体，HvSnRK2s主要定位在细胞质中。三个家族成员的motif均具有高度的保守性，氨基酸数均小于500，启动子上含有大量响应激素元件。三个家族的基因在根、茎、花序和种子中表达量存在显著差异，HvPYL2在根部表达量最高，HvPYL9在种皮表达量最高；HvPP2C-A1~10在花序表达量较高；HvSnRK2.5、HvSnRK2.7、HvSnRK2.8在种皮表达量较高。对一对耐盐性差异显著的近等基因系在盐胁迫下48 h和60 h的转录组数据分析，结果显示，HvPP2C-A2、HvPP2C-A4、HvPP2C-A6、HvPP2C-A9、HvPP2C-A10和HvSnRK2.4受盐胁迫诱导显著上调表达，而HvPYL6和HvPYL7显著下调表达。实时荧光定量PCR验证结果与转录组数据一致。综合来看，PYL，PP2CA和SnRK2家族基因在大麦响应盐胁迫过程中扮演着重要角色。

来源：2025年第6期

《麦类作物学报》期刊编辑部

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