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棉花是世界上重要的经济作物,品种改良是棉花育种的重要课题.近年来,随着二倍体棉花和四倍体棉花基因组测序的完成,利用生物信息学方法对棉花功能基因进行大规模筛选已成为可能.PPR-SMR(Pentatricopeptide repeat-small mutS related)蛋白广泛存在于陆生植物中,其结构特征是N端含有1段信号肽,中间有数个PPR串联基序,C端有保守的SMR结构域.研究表明大多数PPR-SMR蛋白定位于叶绿体或线粒体,在叶绿体发育、植株生长等方面起重要调控作用.本研究以陆地棉徐州142为研究材料,利用生物信息学方法在陆地棉(TM-1)基因组数据库中找到12个GhPPR-SMR,与另外来自13个物种的106个PPR-SMR同源蛋白构建系统进化树,结果显示PPR-SMR蛋白家族可以分为7个亚族,12个GhPPR-SMR蛋白分布于6个亚族.利用qRT-PCR分析GhPPR-SMR基因在棉花各组织中的表达模式,结果显示PPR-SMR基因家族中的第Ⅰ、第Ⅴ、第Ⅵ、第Ⅶ亚族基因在棉花叶片中显著高水平表达.将这4个亚族中的基因在拟南芥原生质体亚细胞定位,发现第Ⅴ、第Ⅵ和第Ⅶ亚族的PPR-SMR蛋白定位在叶绿体中,第Ⅰ亚族的PPR-SMR蛋白定位在线粒体中.利用VIGS共沉默第Ⅵ亚族基因GhPPR-SMR6a、GhPPR-SMR6b和GhPPR-SMR6c后,棉花株高高于对照；在拟南芥中过表达GhPPR-SMR6c基因,发现转基因拟南芥植株生长受抑制.推测棉花PPR-SMR基因家族中的第Ⅵ亚族中的PPR-SMR蛋白可能对棉花植株的生长发育具有重要影响.