摘要
核桃（Juglans regia）是我国重要的木本油料树种，在实际生产中，干旱、高温、高盐等逆境胁迫，在一定程度上影响了核桃的正常生长。TIFY基因家族是植物中特有的一类具有重要功能的基因家族，对植物的生长发育、生理代谢和抗逆性有着重要的作用。本研究中，鉴定了核桃及其近缘物种美国山核桃（Carya illinoinensis）（也称碧根果）还有模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）（用于参考）中的 TIFY基因家族；分析了TIFY基因家族在三个物种的基因组中的分布情况和进化关系；探究了核桃TIFY家族的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，发现 TIFY蛋白家族的 PPI网络参与调节植物的茉莉酸、乙烯、MAPK 等信号通路，还参与植物的信号转导，逆境胁迫，光形态建成等，对植物的生长发育和应对胁迫有着重要作用。取得的主要研究结果如下： 1. 分别在在核桃、美国山核桃、拟南芥中鉴定了21、22、17个TIFY基因家族成员，发现在进化树上TIFY基因家族被分为8个分枝，同一个分支的亚家族成员结构高度相似。JAZ亚家族在 TIFY基因家族中数量明显多于其他亚家族。明确了核桃 TIFY基因家族成员的基因结构、保守结构域以及顺作用元件。 2. 对JrTIFY基因家族在不同模式下的表达情况进行了分析，发现在逆境胁迫中， TIFY基因家族成员主要对盐胁迫作出反应，其次是热胁迫，对于干旱胁迫 JrTIFYs表达量相对来说变化较少。此外，研究表明 JrTIFY01和 JrTIFY09在核桃果实成熟早期和果实成熟后期有着较高的表达量；JrTIFY04 只在果实成熟早期有着较高的表达量；JrTIFY03、JrTIFY14、JrTIFY18、JrTIFY20 表达量在果实成熟期间呈现先降低后升高的趋势。 3. 发现核桃和美国山核桃在物种内存在较多的共线性基因对（分别为 9 对和 11对），表明两个物种中的TIFY基因家族都发生了较大规模的扩张。而且两个物种间的TIFY 基因家族存在大量共线性基因对；在两个物种中，同属于 TIFY 基因家族的共线性基因对数量达到了 33对（部分基因与多个基因存在共线性关系）。表明 TIFY基因家族的扩张事件发生在这两个物种分化之前，而且在物种分化后TIFY基因家族并未发生较大规模的变异和扩张。 4. 预测和分析了JrTIFY的蛋白质-蛋白质互作网络（PPI），在PPI网络中共发现53 个互作蛋白，这些蛋白质对植物的多种生理功能有着重要作用，其中 JrTIFY08 和一个具有 MYC 结构域的转录因子对 PPI 网络具有主要的调控作用。并通过酵母双杂实验成功验证了PPI网络中两个重要蛋白的相互作用。 本研究通过对核桃中TIFY基因家族鉴定及分析，为深入探究核桃抗逆机制、挖掘抗逆基因奠定了基础。
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