棉花BZR基因家族的全基因组鉴定及表达分析

【目的】油菜素唑抗性因子(Brassinazole resistant transcription factor,BZR)是植物油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)信号通路中的1类重要转录因子,通过调控相关基因的表达,参与植物生长发育过程。本研究旨在探索棉花中BZR基因的数量及其功能。【方法】利用生物信息学方法,对雷蒙德氏棉、亚洲棉和陆地棉中的BZR基因进行全基因组鉴定及表达模式分析。【结果】雷蒙德氏棉、亚洲棉和陆地棉中分别有7、7和14个BZR基因;通过序列特征分析和系统发育分析可将棉花BZR基因分为2组(a组和b组)。内含子/外显子结构分析发现:大部分BZR基因具有2个外显子,a组成员中均具有较长的内含子序列,b组成员的内含子序列较短,同组BZR成员具有相似的基因结构。基因复制分析表明:片段复制是棉花BZR基因家族扩增的主要方式,棉花BZR基因在进化过程中经历了严格的纯化选择。转录组数据分析表明:14个Gh BZR基因在陆地棉的7个组织中特异表达,大多数Gh BZR基因在茎、叶、花瓣和雌蕊中高表达;许多Gh BZR基因的表达受非生物胁迫诱导。【结论】推测Gh BZR基因可能参与棉花抗逆及纤维发育。本研究结果可为棉花BZR基因的生物学功能研究提供信息。