麦类作物学报

作者：车卓，张沛沛，陈涛，刘媛，马靖福，田甜，王鹏，杨德龙

单位：(1.甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃兰州 730070； 2.甘肃省种子总站,甘肃兰州 730070；3.干旱生境作物学国家重点实验室,甘肃兰州 730070)

关键词：小麦, G6PDH基因家族,全基因组鉴定,表达分析,

基金：甘肃省自然科学基金项目（21JR7RA828）;国家自然科学基金项目（32160487）；甘肃高等学校创新基金项目（2021B-125）;甘肃省高等学校产业支撑计划项目（2022CY2C-44）;甘肃省农业重点研发计划项目（21YF5NA089）

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是磷酸戊糖途径中的关键限速酶，在植物生长发育及非生物胁迫响应中发挥重要作用。本研究利用生物信息学对小麦 G6PDH基因家族成员进行鉴定，并对该家族基因编码蛋白的理化性质、进化关系、亚细胞定位、基因复制事件以及在不同组织和不同胁迫下的表达模式进行分析。结果表明，在小麦基因组中共鉴定到14个 G6PDH基因家族成员，分布在小麦2A、2B、2D、4A、4B、4D、6A、6B和6D染色体上，其中5个基因编码的蛋白为胞质型，9个为质体型。亚细胞定位预测表明，胞质型G6PDH蛋白主要定位于细胞质上，而质体型G6PDH蛋白主要定位于叶绿体上。根据系统进化和保守结构域特征，可将14个小麦G6PDH蛋白分为Cy、P0、P1和P2四个亚组。共线性分析表明，小麦 G6PDH基因家族成员存在17对片段重复基因。RNA-seq分析结果表明，小麦 G6PDH基因家族成员在不同组织中存在明显的表达差异，其中 TaG6PDH1-2A/2B/2D基因在根中的表达量最高； TaG6PDH2-2A和 TaG6PDH2-2B基因在干旱胁迫后1 h以及热胁迫后6 h均上调表达。进一步利用qRT-PCR检测6个小麦 G6PDH基因在干旱和盐胁迫下的表达模式，发现分别有5个基因在小麦根中均上调表达，推测小麦 G6PDH基因在非生物胁迫响应过程中发挥着重要功能。

来源：2023年第8期

《麦类作物学报》期刊编辑部

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