与棉花非生物胁迫抗性相关的SGR基因的分子特征分析

《BMC Plant Biology》：Molecular characterization of SGR genes related to abiotic stress resistance in cotton

　　

摘要

背景

“保持绿色”（Stay-green, SGR）基因编码镁解螯合酶，在叶绿素降解过程中起着关键作用。越来越多的证据表明，SGR基因还参与多种植物物种的非生物胁迫反应，包括耐旱性和耐盐性。然而，对于棉花（Gossypium hirsutum）中SGR基因家族的系统性鉴定和功能分析仍然有限。

结果

在本研究中，我们对GhSGR基因进行了全基因组范围的鉴定、进化特征分析以及胁迫应答表达分析。共鉴定出6个GhSGR基因，它们在At和Dt亚基因组的6条染色体上分布不均。系统发育分析将这些基因分为SGR和SGR类似亚组，这些亚组在基因结构、蛋白质结构以及跨棉花物种的同线性关系方面具有高度保守性。转录组分析显示，大多数GhSGR基因在盐胁迫和PEG模拟的干旱胁迫下被诱导表达。定量实时PCR（qRT-PCR）进一步证实：GhSGR1和GhSGR3在胁迫处理下表现出不同的动态表达模式。共表达网络分析表明，GhSGR基因与与胁迫相关的转运蛋白和转录因子共表达，提示它们可能参与了胁迫调控过程。

结论

这些结果表明，GhSGR基因在进化过程中高度保守，并参与棉花对盐胁迫和干旱胁迫的响应。本研究为进一步的功能解析和棉花的抗胁迫分子育种提供了关键候选基因和理论基础。