Foxtail millet（Setaria Italica L.）中与多胺代谢相关基因的全基因组鉴定及功能分析

《Functional & Integrative Genomics》：Genome-wide identification and functional analysis of the polyamine metabolism-related genes in Foxtail millet (Setaria Italica L.)

多胺代谢相关基因在高粱中的功能解析及其调控机制研究，发现九个基因分布于三号染色体，调控生长发育与环境胁迫，SiSPDS2过量表达显著提升拟南芥株高、荚果长度及千粒重。

　　

摘要

多胺是一类小型、脂肪族、含氮的碱基，在生物体的生长发育过程中起着至关重要的作用。在某些谷物作物中，多胺能够调节籽粒的生长发育，而外源施用多胺可以显著提高籽粒充实效率和籽粒质量。然而，与狐尾粟（Setaria italica L.）多胺代谢相关的基因功能尚未得到充分研究。在本研究中，从狐尾粟中鉴定出了9个与多胺代谢相关的基因，这些基因属于5个不同的基因家族，分布于9条染色体中的3条上。这些基因启动子中的顺式作用元件主要与植物生长发育、环境胁迫以及激素响应有关。瞬时表达实验表明，SiSPDS2基因既位于细胞质中，也位于细胞核内。在拟南芥（Arabidopsis）中，过表达SiSPDS2基因能够增加种子中的亚精胺含量，并显著提高植株高度、角果长度、种子大小和1000粒种子重量，这表明SiSPDS2基因能够正向调节种子生长发育。本研究为进一步探讨多胺在狐尾粟生长发育中的作用提供了理论基础。