小麦OSCA基因家族全基因组鉴定及表达分析

【目的】在全基因组水平对小麦(Triticum aestivum L.)OSCA家族成员（TaOSCAs）进行鉴定，以明确TaOSCA在小麦中的潜在生物学功能。【方法】利用BLASTP结合保守结构域筛选的方法鉴定小麦TaOSCA蛋白。用生物信息学方法分析TaOSCA基因家族成员系统发育关系，基因结构及跨膜结构域；利用公开的转录组数据分析TaOSCA在小麦不同发育阶段不同器官/组织的表达谱；以小麦品种中国春为材料，进行PEG-6000模拟的渗透胁迫处理，用实时荧光定量PCR检测叶片TaOSCAs在渗透胁迫下表达模式。【结果】从小麦中鉴定到35个TaOSCA蛋白；TaOSCAs分为TaOSCAⅠ、TaOSCAⅡ、TaOSCAⅢ和TaOSCAⅣ 4个亚家族，分别有15，16，3和1个成员。基因结构分析结果表明，除TaOSCA4.1-4B外，其余TaOSCA均包含多个外显子。跨膜结构域分析结果表明，除TaOSCA2.3-4B有5个跨膜结构域（TMs）外，其余TaOSCA成员均包含8～11个TMs。TaOSCAs在小麦不同发育时期各器官中的表达结果表明，TaOSCA1.1-3B/3D、TaOSCA1.2-1A/1B/1D、TaOSCA1.3-1A、TaOSCA1.6-1A/1D和TaOSCA3.1-2B/2D在全生育期高水平表达，TaOSCA1.4-2A/2B/2D在不同发育阶段的根组织中均高表达，TaOSCA1.5-1B/1D在生殖生长期穗中高表达，TaOSCA1.6-1B、TaOSCA2.6-3B/3D在生殖生长期籽粒中高表达，表明这些基因可能在根、穗及籽粒发育过程中发挥重要功能。渗透胁迫处理下，TaOSCA2.4和TaOSCA4.1表达下调，TaOSCA2.5的表达无显著变化，TaOSCA1.1、TaOSCA1.2等11个TaOSCA基因表达上调，说明这11个基因可能在小麦苗期响应渗透胁迫中发挥作用。【结论】TaOSCA基因可能在小麦响应渗透胁迫的过程中发挥重要作用。

Genome-wide identification and expression analysis of the OSCA gene family in wheat