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植物生长发育过程中会经历各种胁迫,这严重的影响了植物的正常生长。研究植物逆境相关基因及逆境信号传导的分子机制,具有重要的理论意义和实际应用价值。白菜类作物主要包括,大白菜（Brassica rapa ssp.pekinensis）、不结球白菜（Brassica rapa ssp.chinensis）和芜菁（Brassica rapa ssp.rapa）,属于十字花科（Cruciferae）芸薹属（Brassica）植物。大白菜是中国广泛种植的蔬菜之一,在长期的人工驯化选择过程中形成了丰富的种质资源。目前,主要是利用各种组学技术,例如基因组学、蛋白组学和代谢组学等手段,系统研究各种植物外源胁迫信号对植物生长发育的影响和调控。从分子、进化水平和基因功能层面揭示其内在规律,解析其代谢调控和信号传导网络。模式植物拟南芥中逆境相关基因已经研究的比较透彻,关于白菜类作物的研究相对较少。因此对白菜类作物逆境相关基因的系统研究,为栽培和育种提供重要的理论依据。本研究在大白菜基因组中鉴定了抗逆相关基因（MAPK级联基因、CDPK-SnRK、TIFY、BES1）及低温春化相关的LncRNA,利用比较基因组学、分子进化以及基因表达分析,揭示相关基因的扩张和保留模式、进化规律和复制分化、挖掘抗逆关键基因。同时通过对不结球白菜低温春化处理后进行转录组测序,获得了大量与低温春化相关的LncRNA。研究结果如下:1.MAPK级联基因在大白菜和植物系统中不同的进化模式在大白菜基因组中鉴定了 34个BrMAPK、14个BrMAPKK、112个BrMAPKKK基因。通过分析8种植物中MAPK级联基因后发现,MAPK的第三和第四亚族,是在苔藓植物和绿色藻类分离后出现的并且它们的迅速扩张导致了 MAPK家族规模扩大。MAPKK第I亚族是祖先亚族,从藻类到被子植物都是高度保守。MAPKKK中,MEKK和Raf亚族共享同一个进化起源并且Raf在MAPKKK基因家族的扩张过程中起着重要作用。顺式元件和互作网络分析显示MAPK级联基因在大白菜的生长发育和逆境响应中起着重要作用。2.比较分析大白菜CDPK-SnRK基因家族及其在植物中的进化意义CDPK-SnRK（钙依赖蛋白激酶-Snf1相关蛋白激酶）信号通路在植物抗病性和各种胁迫中都有着重要的作用。在大白菜中,鉴定了49个BrCPKs、14个BrCRKs、3个BrPPCKs、5个BrPEPRKs、56个BrSnRKs基因。所有的CDPK-SnRK都含有高度保守的蛋白激酶结构域。通过统计不同物种中CDPK-SnRK的基因数量,发现CDPK-SnRK是从被子植物的时期开始扩张。片段复制在CDPK-SnRK扩张中起着主要作用。分析表明PPERK比其他亚家族优先保留下来,并且CPK和SnRK的保留程度相似。在CPK和SnRK中,CPKⅢ和SnRK1比其它亚族要优先保留。CRK和CPK关系很近,有可能共有相同的进化起源。另外,在其它6个物种中还鉴定了 196个CPK基因和252个SnRK基因,并研究了他们的扩张和进化类型。进一步发现CDPK-SnRKs在调节基因表达并响应非生物胁迫（脱落酸、赤霉素、盐、热、冷、PEG处理）中发挥着重要作用。3.大白菜TIFY基因家族全基因组分析鉴定和在逆境下的表达模式TIFY基因家族在植物发育和应激反应中扮演重要角色。在大白菜中共鉴定出35个TIFY基因。比较分析了基因结构、保留扩张、全基因组复制、大白菜TIFY基因的表达模式和在其他8种植物物种中的进化。发现JAZ与PPD关系最近,并在最近迅速扩张,导致TIFYs在十字花科的快速扩张。此外,还发现了 TIFY不同的进化类型。最后,实时定量分析显示JAZ基因响应不同的非生物和生物胁迫。如BraTIFY014和BraTIFY015在四个非生物胁迫下均高表达。4.全基因组分析大白菜BES1转录因子BES1是重要的转录因子家族之一,参与植物的生长发育、激素反应和非生物或生物胁迫反应。在大白菜中共鉴定到15个BrBES1基因,根据他们的基因结构特点和motif组成可分为三组。15个BrBES1定位到染色体上,并将染色体进一步分为三个亚基因组和八个祖先核型。分布显示BES1非随机分布到8条染色体上。大白菜和拟南芥之间有14对同源基因。BES1基因在大白菜中的扩张是由于基因组三倍化的结果。实时定量分析表明,在不同非生物胁迫下不同处理时期的BrBES1基因的表达差异很大。这些结论为系统分析BES1基因在大白莱中的特性和进一步研究这些基因的功能奠定了基础。5.不结球白菜中LncRNA响应春化作用的分子机制白菜开花时间是一个重要的农艺性状。本研究利用比较转录组分析对照和春化处理后不结球白菜中300个差异表达基因（DEGs）和254个差异表达的LncRNAs（DELs）。对128个DEGs和127个DELs进行了层次分类,功能注释和相关的mRNA-LncRNA分析。发现响应光周期和春化的BraZF-HD21（Bra026812）基因与LncRNA（TCONS00035129）相互作用。一部分差异基因标记到植物激素信号传导通路上。春化处理后赤霉素（GA3）含量增加,这表明植物激素可能与春化有关。