热带作物学报

作者：徐屈楠茜, 王誉洁, 陈疏影, 何丽莲, 李富生

单位：1.云南农业大学农学与生物技术学院，云南昆明 650201,2.云南农业大学甘蔗研究所，云南昆明 650201,3.云南省作物生产与智慧农业重点实验室，云南昆明 650201

关键词：甘蔗,割手密,PYL家族,抗旱性,表达分析

基金：国家自然科学基金项目(31960451),云南省重大科技专项(202202AE090021),云南省省级甘蔗昆明种质资源圃建设项目(2025—2026年)

PYR/PYL/RCAR（PYL）基因家族作为脱落酸（ABA）的核心受体，在植物响应干旱等非生物胁迫的信号通路中发挥关键调控作用。割手密（Saccharum spontaneum L.）作为甘蔗抗逆育种的重要野生近缘种，蕴藏丰富的抗旱遗传资源，但目前其PYL基因家族的系统鉴定与功能分析尚未见报道。本研究基于割手密基因组数据（Saccharum spontaneum Np-X 2021），通过生物信息学方法鉴定SsPYL基因家族成员，系统解析其理化性质、染色体定位、进化关系、基因结构、保守基序及启动子顺式作用元件，并结合实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析其核心成员在干旱胁迫下的表达模式。结果显示，在割手密基因组中鉴定到32个SsPYL基因，命名为SsPYL1~SsPYL32，其编码蛋白氨基酸长度为149~385个，多数为酸性亲水性蛋白，主要定位于细胞质，二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。此外，SsPYLs在染色体上呈不均匀分布，片段重复是其家族扩张的主导机制，且与水稻OsPYL基因家族存在54对共线性基因，体现单子叶植物中该家族的进化保守性。系统进化分析结果显示，32个SsPYL分为3个亚家族，同一亚家族成员具有相似的保守基序组成和基因结构，所有成员均含PYR_PYL_RCAR_like标志性结构域。SsPYL基因启动子区富含 ABRE、ARE、LTR等激素响应和非生物胁迫相关顺式作用元件；干旱胁迫下，8个SsPYL基因SsPYL1、SsPYL3、SsPYL4、SsPYL6、SsPYL8、SsPYL14、SsPYL19和SsPYL24的表达量极显著上调（P<0.01），其中SsPYL8、SsPYL14、SsPYL19上调幅度超过5倍，推测其为割手密抗旱调控的关键候选基因。本研究系统解析割手密SsPYL基因家族的分子特征与干旱响应模式，为深入探究其在ABA介导的抗旱信号通路中的功能机制提供理论依据，同时为甘蔗抗旱性遗传改良提供重要基因靶点。

来源：2026年第3期

《热带作物学报》期刊编辑部

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