Page 62 - 《广西植物》2026年第5期

７ ９ ４ 广 西 植 物 ４６ 卷
介导的 转 录 调 控ꎬ 体 现 了 该 亚 家 族 的 功 能 分 化 果显示ꎬ在亚洲棉( 染色体 Ｃｈｒ０１ －Ｃｈｒ１３) 与雷蒙
(表 １)ꎮ 德氏棉(Ｃｈｒ０１－Ｃｈｒ１３)中ꎬＰＲＲ 基因呈现明显的非
均 匀 分 布ꎬ 具 体 表 现 为 Ｇａｒｂ＿０１Ｇ００８９７０ 与
表 １ 不同植物物种间 ＰＲＲ 基因成员结构域组成 Ｇｒａｉ＿０４Ｇ０１４６２０等基因的特异性定位( 图 ３)ꎮ 类

Ｔａｂｌｅ １ Ｄｏｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＰＲＲ ｇｅｎｅ ｍｅｍｂｅｒｓ 似的空间分布模式在海岛棉与陆地棉中同样被观
ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ
察到ꎬ包括 Ｇｈｉｒ＿Ａ０３Ｇ００７９００ 与 Ｇｂａｒ＿Ａ０３Ｇ００７９１０
基因名称 Ｒｅｓｐｏｎｓｅ＿ｒｅｇ 结构域 ＣＣＴ 结构域 等代表性基因(图 ４)ꎮ 这表明 ＰＲＲ 基因在棉花染
Ｇｅｎｅ ｎａｍｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ＿ｒｅｇ ｄｏｍａｉｎ ＣＣＴ ｄｏｍａｉｎ
色体上存在保守的空间分布异质性ꎬ反映了其在基
ＡＴ５Ｇ０２８１０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
因组组织层面的进化约束ꎮ
ＡＴ５Ｇ２４４７０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
为探究 ＰＲＲ 基 因 家 族 的 结 构 保 守 性ꎬ 利 用
ＡＴ５Ｇ６１３８０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
ＭＥＭＥ 软件对 ４ 个棉花物种及拟南芥中代表性
ＡＴ５Ｇ６０１００ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
ＰＲＲ 蛋白进行了基序组成分析ꎬ共识别出 １０ 个
ＡＴ２Ｇ４６７９０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
保守基序( Ｍｏｔｉｆ １ － Ｍｏｔｉｆ １０) ꎮ 尽管在长度与排
Ｇａｒｂ＿１１Ｇ００１６１０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
列顺序上存在轻微差异ꎬ但是不同物种间的整体
Ｇａｒｂ＿０１Ｇ００８９７０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
基序分布模式表现出高度的保守性ꎮ 值得注意
Ｇａｒｂ＿１２Ｇ０３０２２０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
的是ꎬ几乎所有 ＰＲＲ 成员均具有 Ｍｏｔｉｆ ４、Ｍｏｔｉｆ ３
Ｇａｒｂ＿０４Ｇ０１０３８０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
与 Ｍｏｔｉｆ １ 的连续排列结构ꎬ暗示该组合可能构成
Ｇｂａｒ＿Ｄ０９Ｇ０１６８４０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
ＰＲＲ 蛋白功能活性的核心功能模块ꎮ 此外ꎬ棉花
Ｇｂａｒ＿Ａ１１Ｇ００１２１０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
物种陆地棉、海岛棉和亚洲棉的基序结构较雷蒙
Ｇｂａｒ＿Ａ０５Ｇ０３４６１０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
德氏棉和拟南芥的更为复杂ꎬ提示其在基因重复
Ｇｂａｒ＿Ａ１２Ｇ０２５７３０ — ＰＦ０６２０３.１８
事件后可能发生功能分化ꎮ 这表明 ＰＲＲ 基因家
Ｇｂａｒ＿Ａ０９Ｇ０１７２１０ — ＰＦ０６２０３.１８
族在进化过程中保持了高度保守的基序架构ꎬ反映
Ｇｂａｒ＿Ｄ０３Ｇ００９８５０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
了其在植物生物节律调控及胁迫响应中的共同功
Ｇｂａｒ＿Ｄ１１Ｇ００１５７０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
能(图 ５)ꎮ
Ｇｂａｒ＿Ｄ１２Ｇ０２５６６０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
２.４ 棉花 ＰＲＲ 基因启动子中顺式调控元件的差异
Ｇｂａｒ＿Ａ０３Ｇ００７９１０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
分布
Ｇｈｉｒ＿Ｄ０９Ｇ０１６４００ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
对 ＰＲＲ 亚家族基因转录起始位点上游 ３ ｋｂ 启
Ｇｈｉｒ＿Ｄ１１Ｇ００１６４０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
动子区域的顺式作用元件分析显示ꎬ不同棉花物种
Ｇｈｉｒ＿Ａ１１Ｇ００１６５０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
间存 在 明 显 的 调 控 功 能 分 化ꎮ 在 亚 洲 棉 ( 如
Ｇｈｉｒ＿Ａ０５Ｇ０３５５４０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
Ｇａｒｂ＿１２Ｇ０３０２２０)中ꎬ启动子区域主要富集 ＡＢＲＥ、
Ｇｈｉｒ＿Ａ１２Ｇ０２５９４０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
ＡＣＥ 等胁迫与光响应元件(图 ６)ꎻ而在陆地棉和海
Ｇｈｉｒ＿Ａ０３Ｇ００７９００ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
岛棉(如 Ｇｈｉｒ＿Ｄ１２Ｇ０２５９６０) 中ꎬ则包含更多样的调
Ｇｈｉｒ＿Ｄ０３Ｇ０１０３９０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
控基序ꎬ如 ＭＹＢ 结合位点与 Ｇ１４Ｋ 等ꎬ表明其调控
Ｇｈｉｒ＿Ｄ１２Ｇ０２５９６０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
网络可能涉及防御反应、激素信号转导及光周期调
Ｇｒａｉ＿０２Ｇ０１２６７０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
控等多个生理过程(图 ７)ꎮ 上述结果表明ꎬ不同棉
Ｇｒａｉ＿１２Ｇ０２９６９０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
花物种 ＰＲＲ 亚家族在顺式调控元件组成上具有显
Ｇｒａｉ＿０９Ｇ０１９５６０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
著性差异ꎬ反映了其潜在的适应性分化ꎮ
Ｇｒａｉ＿０４Ｇ０１４６２０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
２.５ 共线性分析揭示棉花 ＰＲＲ 基因的进化保守性
Ｇｒａｉ＿１１Ｇ０３８１６０ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
为阐明 ４ 个棉花物种中 ＰＲＲ 基因家族的进
Ｇｒａｉ＿１１Ｇ０２８５００ ＰＦ０００７２.２８ ＰＦ０６２０３.１８
化关系ꎬ本研究采用 ＭＣＳｃａｎＸ 与 ｊｃｖｉ 工具进行了
共线性分析ꎮ 结果( 图 ８) 显示ꎬ海岛棉与陆地棉
为进一步解析 ＰＲＲ 基因的基因组分布特征ꎬ 之间具有保守的共线性关系ꎮ 此外ꎬ在不同棉花
本研究通过染色体定位分析进行了系统作图ꎮ 结 物种中均发现由 １ ~ ２ 个 ＰＲＲ 基因构成的共线性