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LEA(Late embryogenesis abundant)是一类与抗逆性相关的蛋白,它广泛参与植物对非生物胁迫的响应过程。本论文在11个植物物种中鉴定出了332个潜在的LEA基因家族成员,并估算了 LEA基因在这些物种中的基因获得和缺失数量。随后,通过比较 LEA基因的结构和蛋白基序组成,推测出在同一分组中的LEA基因具有很强的同源性。染色体定位分析表明,LEA基因在番茄9条染色体上的不均匀分布,片段复制和串联复制可能在LEA基因家族的扩增中扮演着重要的角色。顺式调控元件分析推测了LEA基因可能广泛的参与植物胁迫响应的调控过程。另外,基因重组事件在LEA基因的进化过程中发挥着重要的推动作用。选择性压力分析鉴定了一些正向选择位点,它们大部分位于蛋白的α-螺旋和β-转角区域,这种分布可能引起蛋白结构的改变,从而增加LEA蛋白功能的多样性。芯片数据表达谱和qRT-PCR分析鉴定了LEA基因在番茄的不同发育阶段和不同组织或器官中的表达水平,以及它们对盐、干旱或冷胁迫的响应。通过功能网络分析确定了45个共表达基因,这些基因大多参与细胞合成代谢和转录调控,表明了LEA基因可能也参与类似的信号途径。此外,本文还对拟南芥中一个非典型的LEA基因,AtLEA52进行了初步的功能鉴定,并通过转基因的方法确定了AtLEA52基因的组织表达部位。另外,干旱、盐或低温胁迫能够下调转基因植株叶片中AtLEA52基因的表达。最后,通过构建转AtLEA52-OE的拟南芥植株,发现AtLEA52基因的过量表达能够提高转基因植物对盐和干旱的敏感性。总之,本论文的研究结果可以为研究植物 LEA基因家族的分子进化和非典型 LEA基因的功能提供了一定的理论基础。