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植物生长发育是从营养生长到诱导花器官发育生殖生长的过程。在植物中，由含有AAI（α淀粉酶抑制剂）结构域基因形成的基因家族尚未见报道。本研究中，我们从9个不同物种中共鉴定到336个AAI基因，其中陆地棉（Gossypium hirsutumL.）中包含122个。在整个植物界，AAI基因家族成员的氨基酸序列在进化过程中均高度保守。并且，伴随着显著的多倍体化和基因组重复现象，系统发育分析将AAI基因分为五个主要分支。本研究中，我们分别鉴定到由于部分或者全基因组重复产生的42个旁系同源基因对和216个直系同源基因对，说明基因重复在棉花AAI基因家族扩增中发挥重要作用。其中，GhAAI66在花器官中特异表达，并且响应植物激素处理。并且，拟南芥中异源过表达GhAAI66，以及VIGS沉默棉花GhAAI66结果显示，GhAAI66能诱发植物生长发育时期的转变，进而出现早花现象。另外，RNA-seq数据的GO和KEGG分析以及qRT-PCR验证结果表明，GhAAI66通过参与包括GA、JA和开花调控过程在内的多重开花信号途径诱导拟南芥早花的级联反应。因此，AAI家族基因的鉴定分析和功能验证为棉花育种提供宝贵的理论意义和价值。 油菜素内酯(Brassinosteroids)是调控植物正常生长发育的至关重要的激素。GhAAI66，一个细胞膜相关的α淀粉酶抑制剂(AAI)蛋白基因，是BR受体突变体bri1-5的抑制因子，GhAAI66过表达可部分恢复bri1-5的BR缺陷表型。例如与bri1-5相比，过表达GhAAI66的转基因拟南芥开花提前，株高增加，莲座叶直径变大，花序长度、花长/宽度增加，并且叶长/宽增加和叶柄长度均增加，以促进拟南芥生长。GhAAI66启动子驱动GUS实验表明GhAAI66启动子有很强的启动活性。此外，以Col-0为背景过表达GhAAI66获得的转基因拟南芥呈现出BR相关表型。遗传学实验分析结果表明GhAAI66位于BR受体激酶BRI1下游。本研究结果表明，BRI受体激酶需要通过GhAAI66来调控植物的生长发育过程，因为GhAAI66基因的表达受BR的调控。本研究提供的诸多证据均可以支持我们的推测，即GhAAI66在BR信号通路中发挥积极作用:首先，在bri1-5突变体材料中过表达GhAAI66能够部分恢复其BR缺陷表型;其次，BL处理后，GhAAI66的表达量上调，并且GhAAI66在BR缺陷突变体pag1不同组织中表达量均下调;第三，以Col-0为背景过表达GhAAI66基因获得的拟南芥转基因株系表现出BR增强的表型;第四，分别以bri1-5和Col-0为背景过表达GhAAI66基因获得的转基因株系中BR诱导和抑制基因的表达水平发生变化;第五，BL和BRZ处理后Col-0/GhAAI66下胚轴伸长，并且幼苗生长速率发生显著变化，以上结果均表明GhAAI66在BR信号通路中发挥积极作用。除此之外，GhAAI66启动子驱动GUS的转基因拟南芥经BRZ处理后，其GUS活性减弱。进一步研究表明，GhBES1可以直接结合在GhAAI66启动子区域以调控GhAAI66基因的表达，最终促进植物生长发育。最后，bri1-5以及Col-0中过表达GhAAI66基因后，能够使二者转基因株系的鲜重(FW)、干重(DW)和种子大小水平得到显著提高。