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MAPKs级联反应是真核生物普遍存在的信号转导途径，在植物生长发育、细胞周期调控和各种逆境胁迫信号转导过程中发挥重要的作用。MAPKs级联反应由保守苏氨酸和酪氨酸的连续磷酸化来激活。高粱是一种高产量的谷类作物，也被作为是C4的模式植物，对各种非生物胁迫逆境具有很高的耐受性。随着高粱基因组测序的完成，人们可以在全基因组水平上计算识别出高粱 MAPKs和MAPKKs基因，并进行盐碱胁迫、冷胁迫和干旱胁迫等逆境胁迫下表达模式的研究，从而探索MAPKs级联反应是如何参与高粱逆境胁迫条件下信号传导的。 本研究以高粱为材料，对已公布的植物MAPKs和MAPKKs蛋白序列进行多序列比，构建隐马可夫模型（HMMER），搜索本地蛋白数据库。用 MEGA的 NJ方法构建进化树，研究MAPKs和MAPKKs基因家族成员的进化关系。利用计算识别技术和实时定量PCR技术对高粱MAPKs和MAPKKs基因家族成员进行计算识别、系统发生和非生物胁迫下的表达分析。 结果表明高粱MAPKs基因家族共有16个成员，分为ABCD4组。ABC3组中各有2个基因，具备TDY模式；D组中有10个基因，具备TEY模式；高粱MAPKKs基因家族共有12个成员。在高粱 MAPKs基因家族成员中，NaCl胁迫下，所有MAPKs基因都表达上调；Na2CO3胁迫下，SbMPK3、SbMPK10和SbMPK13表达上调；冷胁迫下，SbMPK1、SbMPK3、SbMPK7、SbMPK10、SbMPK13和SbMPK14表达上调；干旱胁迫下，SbMPK1、SbMPK3、SbMPK8和SbMPK13表达上调；其中SbMPK13在4中胁迫下都表达上调。在高粱MAPKKs基因家族成员中，NaCl胁迫下，所有MAPKKs基因都表达上调；Na2CO3胁迫下，SbMPKK1、SbMPKK3和SbMPKK8表达上调；冷胁迫下，SbMPKK7、SbMPKK8和SbMPKK9表达上调；干旱胁迫下，SbMPKK5、SbMPKK7和SbMPKK8表达上调；其中SbMPKK8在4中胁迫下都表达上调。系统进化树的分析进一步表明SbMPK13和SbMPKK8可能是高粱MAPKs和MAPKKs基因家族中与盐胁迫、冷胁迫和干旱胁迫应答相关调控基因，为今后进一步研究高粱MAPKs和MAPKKs基因家族的功能奠定了基础。