小麦天冬酰胺合成酶基因家族鉴定及表达

来源：湖北农业科学杂志2025年第11期北京时间：

作者：薛雨航1,2, 刘易科1,2, 宁强2, 方正武1

单位：1.长江大学农学院,湖北 荆州 434025; 2.湖北省农业科学院粮食作物研究所,武汉 430064

摘要：基于拟南芥和玉米天冬酰胺合成酶（ASN）基因家族的蛋白序列,利用生物信息学方法对小麦（Triticum aestivum L.）全基因组中的ASN基因家族进行系统鉴定,并对其成员的蛋白理化特性、保守结构域、染色体定位及系统进化关系进行综合分析;同时,结合转录组数据,系统解析ASN基因在小麦不同器官、发育阶段及生物与非生物胁迫条件下的表达模式。结果表明,14个小麦ASN基因家族成员均为亲水性蛋白,分布于11个染色体上;亚细胞定位预测表明,小麦ASN蛋白主要定位于细胞质,其次分布于细胞骨架和线粒体。系统进化分析结果表明,小麦ASN基因可被分3个亚家族,同一个亚家族成员间保守基序相似或一致。顺式作用元件分析发现,启动子区存在8类调控元件,主要包括脱落酸响应、赤霉素响应、干旱诱导、光响应及玉米醇溶蛋白代谢等元件,表明小麦ASN家族基因不仅参与多种逆境的应答反应,还参与多种激素调控。非生物胁迫分析表明,NaCl处理后,除TaASN11基因外,其他基因均表现为下调表达;PEG模拟干旱胁迫下,TaASN1、TaASN7、TaASN9基因表达下调,而TaASN8、TaASN10、TaASN11基因表达上调;ABA处理后,TaASN9基因表达下调,其他基因则表达上调。14个小麦ASN基因家族成员在进化上具有保守性,广泛参与生物和非生物逆境调控。

关键词：小麦（TriticumaestivumL.）,天冬酰胺合成酶（ASN）,基因家族,生物信息学,鉴定,表达

基金资助：湖北省技术创新计划项目（2024BBB004）; 湖北省博士后尖端人才引进项目（2024HBBHJD003）