小麦BES1基因家族的比较基因组学分析

姜玉梅,姜如云,李俊畅,杨进威,牛吉山,李 磊

(1. 河南农业大学农学院，河南郑州 450046； 2. 河南农业大学国家小麦工程技术研究中心，河南郑州 450046)

BES1基因家族是植物特有的调节油菜素内酯(brassinosteroids,BRs)信号通路的重要转录因子，可通过调节BRs信号传导的代谢通路发挥作用[1-3]。研究表明，BRs是一种重要的植物内源激素，影响多种生物学进程，比如植物茎的伸长、叶片发育、花粉管生长、木质部分化、衰老、光形态发生、胁迫响应等[4]，其在生长发育以及胁迫应答过程中的生理活性远高于其他植物激素[5]。Sahni等[6]研究发现，BES1主要通过激活下游基因的转录，调控BRs靶基因的表达，最终调控植物的生长发育和抗逆能力。Yang等[7]研究发现，在拟南芥中，BES1通过调节BRs的生物合成，抑制防御素和硫苷生物合成基因的表达，对植物防御反应起促进作用。BES1在BRs信号通路中上调表达，不仅可以调控靶基因的表达并促进茎的伸长[1]，还可以抑制黄酮类化合物的生物合成，使植物能够及时从生长状态转换为响应紫外线胁迫的状态[8]。小麦(TriticumaestivumL.)是一种重要的粮食作物，其生长由于BRs的保护，可免受各种逆境胁迫的冲击，包括低温、高温、盐度、干旱、组织损伤、病原体入侵、昆虫攻击等[9-12]。截止目前，BES1基因家族已经在拟南芥[13]、油菜[14]、棉花[15]、玉米[16]、番茄[17]、茶树[18]等作物中得到鉴定，但对禾本科作物中BES1基因家族的鉴定还相对较少。因此，研究BES1基因家族成员在小麦中的功能就显得更为重要。

近年来，小麦以及其他禾本科作物的基因组序列陆续发布，为进一步研究BES1基因在小麦以及其他禾本科作物中的功能和进化关系奠定了基础。……