Page 61 - 《广西植物》2026年第5期

５ 期 梁思佳等: 棉花 ＰＲＲ 基因的功能分化与胁迫特异性表达分析 ７ ９ ３

ＢＬＡＳＴＰ、Ｇｅｎｅｗｉｓｅ、 Ｐｆａｍ 及 ＮＲ 数 据 库ꎬ 对 亚 洲 棉 ２.２ 棉花 ＰＲＲ 基因的系统发育分类与保守性分析
(Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ａｒｂｏｒｅｕｍ)、雷蒙德氏棉(Ｇ. ｒａｉｍｏｎｄｉｉ)、陆 为阐明棉花 ＰＲＲ 基因的进化关系ꎬ本研究对 ４
地棉(Ｇ. ｈｉｒｓｕｔｕｍ)、海岛棉(Ｇ. ｂａｒｂａｄｅｎｓｅ)和拟南芥 个棉花物种及拟南芥中的 ＰＲＲ 同源基因进行了系
展开全基因组 ＰＲＲ 基因鉴定ꎮ 经 ＮＣＢＩ Ｂａｔｃｈ ＣＤ￣ 统发育分析ꎮ 通过 ＭＵＳＣＬＥ 进行多序列比对ꎬ并基
Ｓｅａｒｃｈ 严格验证ꎬ共鉴定到 ３２ 个 ＰＲＲ 基因ꎮ 染色 于 ＩＱ￣ＴＲＥＥ２ 构建最大似然系统发育树(采用 ＢＮＮＩ
体定位结果显示ꎬＰＲＲ 基因在棉花 ２６ 条染色体上 优化以提高拓扑结构可靠性)ꎮ 系统发育拓扑结构

呈不均匀分布ꎮ 基因数量分析表明ꎬ雷蒙德氏棉、 显示ꎬ棉花 ＰＲＲ 基因家族可分为 ３ 个明显区分的亚
陆地棉、海岛棉、亚洲棉分别包含 ６ 个、８ 个、９ 个和 类:Ｃｌａｓｓ Ａ、Ｃｌａｓｓ Ｂ 与 Ｃｌａｓｓ Ｃ(图 ２)ꎬ该分类反映了

４ 个 ＰＲＲ 基因ꎬ而拟南芥中仅鉴定到 ５ 个同源基因ꎬ ＰＲＲ 基因在植物进化过程中可能发生的功能分化ꎮ
显示出物种间 ＰＲＲ 基因数量的显著差异(图 １)ꎮ 进一步分析表明ꎬ４ 种棉花基因组均保留至少 ４ 个
ＰＲＲ 基因拷贝ꎬ显示该家族在棉花中具有较高的保
守性ꎮ 系统发育结构同时支持三类主要 ＰＲＲ 进化
枝的形成早于单子叶与双子叶植物的分化事件ꎬ暗

示其功能在早期植物进化中已建立ꎮ
２.３ 保守结构域与染色体分布揭示棉花 ＰＲＲ 亚家
族特征
结构分析表明ꎬ所有鉴定到的棉花 ＰＲＲ 亚家
族成员均包含保守的 ＣＣＴ 结构域( ＰＦ０６２０３)ꎮ 其
中ꎬ大 多 数 成 员 同 时 具 有 Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ＿ ｒｅｇ 结 构 域
(ＰＦ０００７２)ꎬ形成在光周期感知与昼夜节律调控中
图 １ ＰＲＲ 基因拷贝数在植物物种间的分布 发挥关键作用的典型双结构域架构ꎮ 与之相比ꎬ
Ｆｉｇ. １ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＰＲＲ ｇｅｎｅ ｃｏｐｙ Ｇｂａｒ＿Ａ１２Ｇ０２５７３０ 与 Ｇｂａｒ＿Ａ０９Ｇ０１７２１０ 两个基因
ｎｕｍｂｅｒｓ ａｃｒｏｓｓ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ 仅编码 ＣＣＴ 结构域ꎬ提示其功能可能特异化为 ＣＣＴ

图 ２ 棉花物种 ＰＲＲ 基因系统进化树
Ｆｉｇ. ２ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｏｆ ＰＲＲ ｇｅｎｅｓ ｉｎ Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｓｐｅｃｉｅｓ