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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn棉花XTH基因家族全基因组鉴定及进化分析#安亚茹，杨君，刘正文，张桂寅，马峙英，王省芬**5（教育部华北作物种质资源重点实验室/河北省作物种质资源重点实验室/河北农业大学，河北保定071001）摘要：本研究从亚洲棉、雷蒙德氏棉和陆地棉基因组中分别鉴定出37、39和72个XTH家族基因，编码木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶（xyloglucanendotransglycosylase/hydrolase,XTH），10分别命名为GaXTH01-GaXTH3
2、7、GrXTH01-GrXTH39和GhXTH01-GhXTH72，分析其基因结构、染色体定位、同源基因、保守基序、系统进化、理化性质、亚细胞定位和陆地棉顺式作用元件。结果表明XTH广泛分布在棉花染色体上；亚洲棉、雷蒙德氏棉与陆地棉基因同源性较高；所有的XTHs都有6个保守基序，保守性较强；多数XTH蛋白定位在细胞壁。根据亚洲棉、雷蒙德氏棉、陆地棉和拟南芥XTH构建的系统发育树，将XTH家族基因分15为两组，27对亚洲棉与陆地棉XTH基因、25对雷蒙德氏棉与陆地棉XTH基因位于进化树末端分支，该结果符合目前普
3、遍公认的雷蒙德氏棉和亚洲棉是四倍体棉花的祖先。上述结果为研究XTH基因家族的功能提供了参考。关键词：亚洲棉；雷蒙德氏棉；陆地棉；木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因家族；进化中图分类号：S562.32120Genome-wideIdentificationandEvolutionaryAnalysisofXTHGeneFamilyinCottonANYaru,YANGJun,LIUZhengwen,ZHANGGuiyin,MAZhiying,WANGXingfen25(NorthChinaKeyLaboratory
4、forCropGermplasmResourcesofEducationMinistry/KeyLaboratoryforCropGermplasmResourcesofHebei/HebeiAgriculturalUniversity,Baoding,071000,China)Abstract:Inthisstudy,37,39and72XTHgenesencodedxyloglucanendotransglycosylase/hydrolasewereidentifiedinGossypiumarbore
5、um,G.raimondiiandG.hirsutumgenomeandnamed30GaXTH01-GaXTH37,GrXTH01-GrXTH39andGhXTH1-GhXTH172,respectively.Theirgenestructure,evolutionaryrelationship,conservativemotif,physicochemicalproperties,subcellularlocationwereanalyzed,andcis-actingelementsofXTHsfrom
6、uplandcottonwereanalyzed.TheresultsshowedthatthepredictedXTHgenesofcottonwerewidelydistributedacrossthechromosomes.TheXTHgenesofG.arboreum,G.raimondiiandG.hirsutumhadhighhomology.XTHswere35classifiedintotwogroupsaccordingtothephylogenicrelationshipandgenest
7、ructure.XTHshadsixhighlyconservedmotifsandmostofXTHsexistedincellwall.AccordingtophylogenetictreeofXTHaminoacidsequencesofG.raimondii,G.arboreum,G.hirsutumandArabidopsisthaliana,theyweredividedintotwogroups.Twenty-sevenpairsXTHgenesfromG.arboreumandG.hirsut
8、umand25pairsXTHgenesfromG.raimondiiandG.hirsutumwerelocatedattheterminalbranchsof40phylogenetictree.ThisphenomenonisconsistentwiththeevolutionaryrelationshipthatG.arboreumandG.raimondiiaretheancestorso
