油菜（Brassica rapa）中GPX家族的基因组范围分析，以及GPX1和GPX7对非生物胁迫响应的分子机制研究

《Horticulture, Environment, and Biotechnology》：Genome-Wide analysis of GPX family in brassica rapa and the molecular insight of GPX1 and 7 response to abiotic stresses

　　甘肽过氧化物酶（GPX）家族基因在萝卜中系统鉴定及功能分析，揭示了基因结构特征、系统发育关系及组织特异性表达模式，证实GPX成员通过响应激素和胁迫相关顺式元件调控植物对干旱、盐胁迫等非生物胁迫的适应能力。

　　

摘要

谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）是一种关键的抗氧化酶，它维持着过氧化氢（H₂O₂）的平衡，并参与植物对非生物胁迫和激素的反应。GPX家族在植物物种中具有多样性，有助于植物适应各种胁迫条件。在本研究中，通过全基因组分析鉴定了芸苔（Brassica rapa）中的GPX家族基因。对于每个GPX成员，我们整理了详细的资料，包括染色体位置、基因和蛋白质长度、基因结构、分子量以及等电点。系统发育分析和共线性分析表明，这些同源基因在芸苔、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、油菜（Brassica napus）和甘蓝（Brassica oleracea）中聚集在一起。为了预测其生物学功能，我们分析了GPX启动子中的顺式作用元件，发现其中含有多种与激素响应和非生物胁迫相关的 motif。表达谱分析显示，这些基因在根、叶、花、角果和茎中的表达具有组织特异性，并且对脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、吲哚-3-乙酸（IAA）、FeSO4、高盐度、干旱和温度胁迫表现出差异性响应。此外，在酵母和拟南芥中过表达BrGPX1和BrGPX7增强了植物对干旱和盐胁迫的耐受性，表明GPX成员在非生物胁迫适应中起着积极作用。