换一批楸树NAC基因家族鉴定及低温胁迫响应关键基因筛选
Identification of NAC Gene Family and Screening of Cold Stress-Responsive Genes in Catalpa bungei
摘要NAC转录因子(NAM,ATAF,and CUC transcription factors)是植物特有的转录调控因子,广泛参与植物的生长发育及非生物胁迫响应过程.为系统解析楸树(Catalpa bungei)NAC基因家族的分子演化特征及其在低温胁迫下的分子调控机制,本研究基于楸树全基因组测序数据,系统鉴定了楸树NAC基因家族成员,并深度剖析了其理化性质、系统发育拓扑结构、基因结构保守性、启动子顺式作用元件分布特征、低温响应的基因表达模式并进行了加权基因共表达网络分析(WGCNA).结果表明:楸树基因组中共鉴定出65个CbuNAC基因,依据系统发育演化关系可将其划分为4个高度保守的亚家族.染色体定位显示,这些成员非均匀地锚定在16条染色体上,呈现出显著的簇状分布模式.基因结构与保守基序分析表明,同一亚家族成员在内含子/外显子排布及蛋白质Motif组成上表现出高度一致性,这不仅印证了系统发育分类的可靠性,更反映出亚家族内部潜在的功能冗余与进化分化特征.共线性分析证实,片段复制事件是楸树NAC基因家族规模扩张与演化分化的主导力量,而非串联复制.低温胁迫时间序列转录组分析揭示,CbuNAC15、CbuNAC30与CbuNAC36基因在低温胁迫下表达呈显著上调,展现出强烈的且具有时序差异的低温响应特异性.结合WGCNA进一步证实,这3个核心基因不仅协同调控经典的ICE1-CBF抗寒信号通路,还与渗透调节及激素代谢下游效应基因紧密联动.本研究探究了楸树NAC基因家族的基因组学特征,精准锚定了3个极具育种价值的抗寒关键基因,为深入挖掘林木非生物逆境适应性机制及开展分子标记辅助育种提供了坚实的理论支撑与靶标资源.
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关键词
楸树NAC基因家族低温胁迫表达模式基因鉴定Catalpa bungeiNAC gene familylow-temperature stressexpression patterngene identification
栏目名称
DOI
10.7525/j.issn.1673-5102.2026.03.005
发布时间
2026-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
推进北京园林绿化高质量发展科技创新专项（KJCXLM202410）
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