摘要:油菜素类固醇(BR, brassinosteroid)是参与植物生长和发育过程的植物激素,油菜素内酯不敏感型受体BRI1(brassinosteroid insensive 1)在BR信号通路中起主要作用。大豆(Glycine max (L.) Merr.)在世界粮食和经济作物中占据重要地位,与其他作物不同,大豆可以与根瘤菌形成共生关系,进行生物固氮。但目前GmBRI1在调控大豆生长发育和共生固氮方面的功能尚不明确。因此,鉴定与解析GmBRI1基因家族成员的特征与功能对于揭示BR信号在大豆生长发育中的独特作用至关重要。本研究利用生物信息学方法在大豆基因组中共鉴定出6个GmBRI1基因,非均匀地分布在4条染色体上,氨基酸数量在1136-1211 aa之间,亮氨酸占比最高,均为酸性的稳定蛋白。系统发育分析显示,GmBRI1基因家族可分为3个亚家族,同一亚家族的基因结构和保守基序分布高度相似。共线性分析表明片段复制是GmBRI1基因家族扩张的主要原因。GmBRI1基因家族的启动子上含有丰富的调控大豆光响应、激素响应、逆境响应和生长发育过程的顺式作用元件。GmBRI1的潜在磷酸化位点数量在111-132之间。预测了与GmBRI1互作的蛋白有19个,直接结合的有4个,通过与多种蛋白互作参与到BR信号转导途径中调控多种生物学过程。GmBRI1家族基因在根和根瘤中均表达,而且GmBRI1a、GmBRI1b、GmBRL1a和GmBRL1b在受到根瘤菌侵染后下调表达。本研究为大豆GmBRI1基因的功能研究提供了新的理论依据,并证明了它们在根瘤菌侵染早期发生响应,这为深入了解GmBRI1基因家族在大豆共生结瘤中的功能与分子机制提供了基础信息。