水稻BXL基因家族的全基因组鉴定及表达分析

　　

摘要：

目的 BXL（β-D-xylosidase）属于β-木糖苷酶中第三族糖苷水解酶，负责催化细胞壁中木聚糖的降解，在植物生长发育及抵御非生物胁迫过程中发挥关键作用。鉴定和分析水稻OsBXL家族基因的进化及表达，为深入探究其功能奠定基础。 方法 通过生物信息学手段对OsBXL基因家族进行系统进化关系、复制事件、基因结构、保守基序及组织表达特征分析，并通过荧光定量PCR验证OsBXLs家族成员在非生物胁迫和激素处理下的表达变化情况。 结果 水稻BXL基因家族有10个成员，可划分为3个亚家族，其中Group III为单子叶植物特有；各亚族内的基因结构及保守结构域均表现出高度相似性；OsBXL基因分布在4条染色体上，其中4号染色体上的OsBXL5/6/7/8形成一个基因簇；转录组数据显示，OsBXL1/2/3/4/8在大多数组织中表现出较高的表达水平，而OsBXL5/6/7/10表达则相对较低；OsBXL7/10基因在特定发育阶段的幼穗和种子中高表达；OsBXL7在自然群体中存在3种不同单倍型，不同单倍型品种的籽粒长度、宽度和千粒重存在显著差异；荧光定量PCR结果显示，OsBXL家族成员对干旱、盐碱、脱落酸和茉莉酸甲酯处理的响应模式不同。 结论 水稻BXL基因家族具有高度的保守性，OsBXL7可能调控水稻籽粒大小，OsBXL1/3同时响应盐碱胁迫和茉莉酸甲酯处理。这些结果将为未来研究OsBXL基因功能提供重要参考。