高粱PLC基因家族全基因组鉴定及其对非生物胁迫的响应表达分析

来源：江苏农业科学杂志2024年第第23期北京时间：

作者：简子林;王自力;秦畅;陈松树;刘晓娟;何方;任明见

单位：贵州大学农学院/国家小麦改良中心贵州分中心，贵州贵阳 550025

摘要：磷脂酶C(PLC)是磷酸肌醇代谢中重要的水解酶之一，在调节植物生长发育、应对逆境胁迫和多种信号转导过程中发挥着重要功能。鉴定高粱的PLC基因家族，能够为磷脂酶C基因功能研究提供理论依据，有利于筛选出植物抗逆发育生长的有效基因。基于高粱全基因组数据，鉴定得到高粱PLC基因家族，通过生物信息学方法分析并研究高粱PLC基因家族成员的理化性质、染色体定位、基因结构、保守结构域、顺式作用元件、共线性关系和系统发育关系，并用qRT-PCR技术探究高粱PLC基因家族在不同组织时期、胁迫处理下的表达模式。结果表明，共鉴定到11个SbPLC基因，分为2个亚家族，各亚家族内的SbPLC具有典型的蛋白基序和基因结构特征，在一定程度上支持分类预测。此外，这11个SbPLC基因在高粱的6条染色体上不均匀分布并且均富集了生长发育、激素响应相关的顺式元件。通过对SbPLC共线性关系的研究发现，基因复制事件可能导致一些SbPLC基因的产生，片段复制比串联重复更有助于SbPLC基因家族的扩展。qRT-PCR结果显示，SbPLC基因不同程度地受到非生物胁迫的影响，并且在花器官、种子中的表达相对活跃。综上所述，本研究结果和信息为进一步研究高粱PLC基因的生物学功能和进化提供了良好基础，同时也为高粱的抗逆性分子育种提供了一些候选基因。

关键词：高粱;磷脂酶C(PLC);基因家族;非生物胁迫;表达分析