甘薯己糖激酶HXK基因家族的全基因组鉴定与表达分析OA

己糖激酶(HXK)是糖代谢与信号传导的核心限速酶,调控植物生长发育及逆境适应性。甘薯作为全球重要的粮食经济作物,其HXK基因家族的系统鉴定与功能特征尚未明确,为在全基因组水平鉴定该家族成员,解析其理化性质、进化关系、染色体定位及表达模式,明确其在糖代谢、组织发育及抗逆中的功能,为后续研究及遗传改良提供理论依据。基于甘薯全基因组数据,通过BLASTp同源比对结合保守结构域(PF00349)筛选鉴定HXK基因;利用ExPASy Prot Param、MEGA11、Plant CARE及TBtools等软件,分析其理化性质、系统发育、基因结构、顺式元件及染色体定位;整合转录组数据,探究基因在5种组织及3种激素(ABA、MeJA、SA)、3种非生物胁迫(干旱、低温、盐)下的表达模式。结果表明,共鉴定出49个IbHXK基因,分子量37.83~101.22ku,等电点5.35~7.97;划分为4个亚家族,同一亚家族基因结构保守,基因不均匀分布于42条染色体;IbHXK14、IbHXK20、IbHXK27、IbHXK30在根、块根等组织高表达;28个基因响应激素处理,或响应非生物胁迫;启动子含476个激素、132个胁迫响应元件,ABRE和G-box元件富集。表明甘薯HXK基因家族含49个成员,进化保守且理化性质多样,染色体分布不均;其组织特异性表达及对激素、胁迫的显著响应,证实其在糖代谢、组织发育及抗逆中的关键功能。