丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径是由MAPK/MAPKK/MAPK KK/MAPKKKK 4个蛋白磷酸化激酶家族构成的一类保守的信号传递通路,其在植物生长发育、器官形成及逆境响应等过程中发挥着重要作用。本研究利用最新公布的大麦基因组信息,通过生物信息学方法对大麦全基因组MAPK级联通路相关基因进行了鉴定。结果共鉴定到20个HvMAPKs,6个HvMAPKKs,152个HvMAPKKKs和4个HvMAPKKKKs;系统进化分析将所有大麦MAPK基因分成4大类群,各个家族成员聚成一类并且系统进化关系较近的家族成员拥有更相似的蛋白保守结构域组成及内含子/外显子结构;基因复制分析发现大麦MAPK家族共经历了5次片段复制和8次随机串联复制事件,使得其家族成员显著扩张,同时这些复制事件均发生在单子叶与双子叶分歧之后,Ka/Ks分析表明复制的基因受到纯性选择。此外,利用转录组数据对大麦MAPK各家族成员在不同组织和发育时期以及冷、旱、盐、热、创伤、重金属离子等生物非生物胁迫下的表达模式进行了研究,结合启动子顺式原件分析,发现了多个发育或逆境特异表达的候选基因,表明MAPK基因家族在大麦生长发育和逆境胁迫下发挥了重要调控作用。最后,基于可获得的232个大麦转录组数据,利用WGCNAG工具,构建了大麦MAPK级联通路的共表达网络并鉴定到62条可能的MAPK级联通路途径。本研究首次对大麦MAPK基因家族的组成、结构、进化和表达特性进行了鉴定和系统分析,为后续大麦及其他麦类作物MAPK基因的生物学功能及代谢调控网络研究提供了有益信息。