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小麦是我国主要的粮食作物之一,提高小麦抗逆能力对保障我国粮食安全至关重要。LBD转录因子在调控植物生长发育和逆境胁迫中起到重要作用。本研究通过最近几年发展迅速的基因组学、转录组学和生物信息学分析手段,在小麦全基因组范围内对LBD转录因子进行鉴定,之后对候选小麦LBD转录因子的理化性质进行分析;结合拟南芥和水稻中LBD转录因子对小麦LBD转录因子构建系统进化树;然后对小麦LBD基因进行基因结构和保守结构域分析;基于同源蛋白方法对小麦LBD转录因子进行共表达网络构建;探查其在小麦组织发育、干旱、盐、冷、热逆境下的表达情况,发现在不同组织和胁迫下高表达的LBD基因,对于丰富小麦遗传基础具有十分突出的现实意义。本研究发现以下结果:1.通过对小麦全基因组数据库的利用,共发现75条小麦候选LBD转录因子。按照其位于染色体上的位置和DNAMAN软件的比对结果,结合拟南芥、水稻中LBD转录因子的命名方式,将其进行命名。对候选小麦LBD转录因子的理化性质分析发现,小麦LBD转录因子序列长度变化较大,亚细胞定位发现其多位于细胞核,分子量和等电点变异较大。2.利用水稻、拟南芥和小麦中鉴定出的全部LBD转录因子构建系统进化树。发现小麦LBD转录因子家族可以划分为两大类,Class I和Class II,其中Class I类包含Class IA、Class IB、Class IC、Class ID和Class IE五个更小的亚族。此外,分子进化分析发现,小麦LBD同源基因在进化上主要受到纯化选择。3.顺式作用元件分析表明小麦LBD基因受多个生长发育、逆境响应元件调控,特别发现其上游1.5k序列中包含大量光响应元件,表明小麦LBD基因的表达可能受光的调节。4.互作网络分析表明,小麦LBD转录因子广泛参与基因互作,互作基因包括大量生长发育和逆境胁迫响应基因。生长发育类基因如:IAAs、ERFs、WOXs,其中IAA广泛参与生长素调控的信号通路;ERF类基因家族成员广泛参与植物生长发育过程;WOXs参与细胞分裂和分化过程,进而调控植物的生长发育;在逆境胁迫调控方面,发现Ta LBDs和b ZIP类、MYB类基因存在互作,其中b ZIP是存在于植物中最为保守的一类转录因子,在植物抵御非生物胁迫中作用突出,MYB类转录因子是植物中较大的一类转录因子,其在植物抗逆方面发挥重要作用。表明,Ta LBDs广泛涉及小麦生长发育阶段和逆境胁迫调控过程。5.组织表达分析发现多个小麦LBD转录因子参与调控小麦不同组织发育过程,且具有组织表达特异性。另外,在不同胁迫处理下发现,小麦LBD Class I B类成员主要参与盐胁迫响应,且Ta-4A-LBD32、Ta-4D-LBD51和Ta-4D-LBD56表达模式基本一致。Class II类成员既参与小麦生长发育过程,又在逆境胁迫中发挥作用。