白木香 ARF 基因家族的鉴定及结香表达分析

【目的】 生长素响应因子（Auxin response factor, ARF）是生长素信号转导中的重要转录因子,参与 植物花果发育、器官形态形成、激素调节和应激反应等生理生化过程。旨在探究白木香〔Aquilaria sinensis (Lour.) Gilg〕ARF 基因（AsARF）在结香过程中的生物学功能。【方法】利用生物信息学方法对 AsARF 进行全基因组鉴定 和分析,通过转录组数据分析白木香受到机械损伤时 ARF 基因家族成员的表达模式。【结果】从全基因组水平鉴 定了 21 个 AsARF 基因,生物信息学分析结果显示,21 个 AsARF 基因分为 5 个类群,同一类群的 AsARF 基因具有 相似的基因结构和蛋白保守基序,而不同类群的 AsARF 基因在外显子和内含子的数量上存在显著差异。此外,顺 式作用元件分析发现 AsARF 基因启动子区域含有大量与光、厌氧和赤霉素等响应元件有关的序列。基因复制和共 线性分析结果表明,片段复制事件对于白木香 ARF 基因家族的进化和扩张起着重要作用。与水稻 ARF 基因相比, 白木香和拟南芥的 ARF 基因更为密切相关。此外,转录组数据分析表明,白木香在受到机械损伤时,AsARF5、 AsARF6、AsARF19、AsARF20 和 AsARF21 的表达量明显下降。【结论】首次对白木香 ARF 基因家族进行全基因组 鉴定,并对其理化性质、系统进化、基因结构、保守基序、启动子顺式作用元件、基因复制和共线性等进行了详细 分析。通过 RNA-seq 分析探索 AsARF 基因在白木香结香过程中的潜在机制,发现部分 AsARF 基因可能参与白木香 结香的防御和生长的动态平衡过程,可为深入了解白木香结香机制提供重要理论依据。