【摘 要】
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植物β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,BGALs)是一类重要的糖苷水解酶,可水解糖链、糖脂及糖蛋白中非还原末端β-D-半乳糖残基.为揭示β-半乳糖苷酶在棉花发育中的调控机制,本研究对BGAL家族做全基因组学分析,为进一步了解BGAL家族在棉花花粉中的功能提供理论支持.利用生物信息学对陆地棉、亚洲棉、海岛棉和雷蒙德氏棉这四个棉种的BGAL进行成员鉴定、序列特征、保守域结构、共进化关系等家族特征分析,并进一步利用转录组数据和RT-qPCR分析GhBGALs基因在不同组织中的表达模式.共鉴定153
【机 构】
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河北农业大学,棉花生物学国家重点实验室河北基地,保定,071001;中国农业科学院棉花研究所,棉花生物学国家重点实验室,安阳455000;中国农业科学院棉花研究所,棉花生物学国家重点实验室,安阳455
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植物β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,BGALs)是一类重要的糖苷水解酶,可水解糖链、糖脂及糖蛋白中非还原末端β-D-半乳糖残基.为揭示β-半乳糖苷酶在棉花发育中的调控机制,本研究对BGAL家族做全基因组学分析,为进一步了解BGAL家族在棉花花粉中的功能提供理论支持.利用生物信息学对陆地棉、亚洲棉、海岛棉和雷蒙德氏棉这四个棉种的BGAL进行成员鉴定、序列特征、保守域结构、共进化关系等家族特征分析,并进一步利用转录组数据和RT-qPCR分析GhBGALs基因在不同组织中的表达模式.共鉴定153个BGAL家族成员,利用聚类分为8个亚组,同一亚组中具有相似的外显子/内含子数目和基因结构,共进化分析中显示在陆地棉和二倍体棉属间存在多对基因对,转录组数据结果表明陆地棉中的部分基因在不同组织中特异性表达,例如GhBGAL6和GhBGAL32这两个基因在所有组织中都高表达;GhBGAL33、GhBGAL7、GhBGAL18和GhBGAL43这四个基因在雄蕊(花药和花丝)和花瓣中表达量极高,进一步的RT-qPCR实验结果发现,部分基因(如GhBGAL6,GhBGAL7,GhBGAL17)在雄蕊中高表达,推测此类基因对雄蕊的发育有一定的调控作用.本研究首次对BGAL家族在陆地棉、亚洲棉、海岛棉和雷蒙德氏棉4个棉种进行全基因组鉴定分析,为进一步探索β-半乳糖苷酶对棉花的生长发育提供理论基础.
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