农业生物技术学报

作者：李璞, 刘瀚轩, 谢长根

单位：西北农林科技大学 生命科学学院,杨凌 712100

关键词：甘蓝型油菜,光敏色素A (phyA),表达分析,CRISPR/Cas9,

基金：国家重点研发计划(2024YFD1200404); 陕西省重点研发计划(2023-YBNY-023)

甘蓝型油菜(Brassica napus)是我国重要的油料作物,具有重要的经济和观赏价值。光敏色素A(phytochrome A, phyA)是植物感知并响应远红光信号的核心受体,在植物生长发育及非生物胁迫调控过程中发挥着重要作用。本研究对甘蓝型油菜phyA (BnphyA)基因家族成员进行生物信息学筛选鉴定,并对各组织器官和不同非生物胁迫条件下BnphyA的表达模式进行了分析。结果发现,甘蓝型油菜中鉴定出15个家族成员,分为3个亚家族,其中第Ⅱ亚家族(BnaA06G0057900ZS, BnaA09G0661700ZS等)与拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtphyA (AT1G09570)亲缘关系最近。基因结构与保守基序分析表明,家族成员均含有PHY -GAF-PAS_2-HATPase结构域。顺式作用元件分析发现,BnphyA基因启动子上大量分布光响应、生长发育及胁迫应答相关的元件。染色体定位显示同源基因多分布于染色体两端;组织特异性表达分析发现BnphyA在根和种子中表达水平上调,主要在根部响应冷、热、干旱及渗透等胁迫。亚细胞定位显示,非活性BnphyA蛋白定位于细胞质。异源回补拟南芥突变体phyA-211未能回补其经典表型至正常株系。利用CRISPR/Cas9技术创制了'19YB437'品系的BnphyA基因编辑材料,并获得BnaA06G0057900ZS基因编辑靶点发生碱基替换(TGC→CGC)及缺失等突变的多株突变体。本研究为进一步了解BnphyA基因家族功能提供了理论参考及基础材料。

来源：2025年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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