摘要
背景/目的：最近发现拟南芥（Arabidopsis thaliana）的GDS1（生长、发育和剪接1基因）是连接硝酸盐信号与叶片衰老的关键调控因子。然而，关于玉米（Zea mays L.）中GDS1基因家族的系统分析尚缺乏。本研究旨在鉴定和表征玉米中的ZmGDS1基因家族，为研究其在生长、发育以及低氮诱导的叶片衰老中的作用奠定基础。 方法：利用BLASTP（版本2.11.0+）和HMMER（版本3.4）在玉米B73参考基因组中搜索，以拟南芥GDS1蛋白序列作为查询，鉴定潜在的ZmGDS1家族成员。通过NCBI CD-Search和SMART验证候选序列是否含有保守的zf-CCCH结构域。使用MEGA 11、TBtools（版本1.098）、MEME（版本5.5.9）和PlantCARE全面分析了系统发育关系、基因结构、保守基序、染色体分布、共线性以及启动子顺式元件。系统发育树采用最大似然（ML）方法和LG+G+I模型构建，进行了1000次自助法重复验证。 结果：共鉴定出13个ZmGDS1基因，这些基因在8条玉米染色体上的分布不均。系统发育分析将ZmGDS1蛋白分为4个不同的组（A-D），其中D组表现出明显的谱系特异性扩增。虽然所有成员都含有保守的zf-CCCH结构域，但基序组成差异显著；ZmGDS1.1的结构最为复杂，而ZmGDS1.12的结构最为简单。亚细胞定位预测显示大多数ZmGDS1蛋白定位于细胞核，这与它们作为转录因子的潜在功能一致。启动子分析发现大量与光响应、激素信号（甲基茉莉酸、脱落酸、生长素）和胁迫反应相关的顺式元件。值得注意的是，系统发育上相关的基因往往具有相似的顺式元件特征。 结论：这项全基因组的分析首次描述了玉米中的ZmGDS1基因家族。观察到的结构保守性和多样性，以及与衰老相关信号相关的调控元件，支持了ZmGDS1基因可能参与叶片衰老的假设，尤其是在低氮条件下。这些发现为未来的功能验证研究提供了基础。
