核桃CONSTANS-Like基因家族全基因組鑒定及表達(dá)分析

袁星 郭彩華 劉金明 亢超 全紹文 牛建新

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系 特色果蔬栽培生理與種質(zhì)資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石河子 832003）

成花誘導(dǎo)是從營養(yǎng)生長到生殖生長的轉(zhuǎn)變，對植物的生命周期至關(guān)重要［1］。既受外部因素影響，又受內(nèi)部因素影響，其中光周期就是一個(gè)重要因素。CONSTANS-Like（COL）是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子，屬于鋅指轉(zhuǎn)錄因子家族，含有2個(gè)保守元件，即N端的B-Box結(jié)構(gòu)域和C端CCT結(jié)構(gòu)域［2］。COL基因是植物對光周期反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子，是植物開花調(diào)控的核心元件［3］。

在不同的植物中，COL基因?qū)﹂_花過程中的調(diào)控是保守的，但不同成員之間的傳遞通路可能不同。例如，在擬南芥中，CO在長日照（LD）條件下發(fā)揮積極作用并促進(jìn)其開花［4］；過表達(dá)COL5可以誘導(dǎo)短日照（SD）栽培的擬南芥開花［5］。然而，過表達(dá)COL8和COL9導(dǎo)致了擬南芥的晚花表型［6-7］。在水稻中，OsCOL3在SD條件下通過抑制Hd3a和RFT1的轉(zhuǎn)錄來調(diào)控開花［8］；OsCOL13和OsCOL10在水稻光周期開花途徑中起負(fù)調(diào)控作用［9-10］。在大麥中，過表達(dá)HvCO1可使其加速開花時(shí)間，并導(dǎo)致HvFT1 mRNA在LD條件下上調(diào)［11］。

COL基因除了調(diào)節(jié)開花外，在植物生長發(fā)育的其他方面也起著重要作用。擬南芥AtCOL1和AtCOL2、牽?；≒nCOL1以及大豆GmCOL10都可調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律［12-14］。此外，AtCOL3促進(jìn)側(cè)根發(fā)育和地上部分枝，而AtCOL4促進(jìn)對非生物脅迫的耐受性［15-16］；馬鈴薯StCO參與光周期塊莖的形成［17］；香蕉MaCOL1可能參與脅迫反應(yīng)和果實(shí)成熟［18］；萊茵衣藻CO調(diào)節(jié)脂質(zhì)的合成［19］；VvCO和VvCOL1調(diào)控葡萄花蕾的開花誘導(dǎo)和休眠，且CO同源基因在卷須中表達(dá)，這可能與卷須的發(fā)育有關(guān)［20］。

核桃（Juglans regia L.）是胡桃科胡桃屬的落葉喬木，分布和栽培遍及世界多個(gè)國家和地區(qū)，是重要的經(jīng)濟(jì)樹種［21］，但核桃在實(shí)際產(chǎn)業(yè)中面臨花芽分化的數(shù)量不均的問題，導(dǎo)致坐果率低。COL基因作為光周期途徑的關(guān)鍵基因，對開花有著直接或間接的促進(jìn)作用。目前，COL基因在許多植物中被鑒定，如擬南芥［22］、水稻［2］、大麥［2］、大豆［23］、白菜［24］、野菊花［25］和葡萄［26］，但目前還缺乏對核桃COL家族基因的全面分析。

本研究以‘新新2號’（Juglans regia cv. Xinxin No. 2）為材料，利用生物信息學(xué)方法對核桃中COL基因家族進(jìn)行全面分析，并分析其在不同組織及不同時(shí)間雌花芽的表達(dá)，旨在為進(jìn)一步研究核桃中COL基因家族的分子功能奠定生物學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

根據(jù)課題組前期對新疆核桃在南疆地區(qū)花器官分化的石蠟切片觀察和徒手切片觀察，于2021年5月31日-6月10日，采集新疆維吾爾自治區(qū)南疆阿克蘇地區(qū)同一核桃園內(nèi)的早實(shí)核桃品種‘新新2號’（Juglans regia cv. Xinxin No. 2）的葉、葉芽和雌雄花芽為試材，每2天1次，每個(gè)品種分別選取3棵各自立地條件、樹齡，樹體狀態(tài)與栽培管理水平一致的樹，于樹冠外圍東、西、南、北4個(gè)方向隨機(jī)采取進(jìn)行混樣，將采集的樣品用錫箔紙包好，迅速放入液氮中冷凍，于-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 方法

1.2.1 核桃JrCOL家族成員鑒定 核桃的基因組文件、蛋白序列以及注釋文件下載于NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov），以擬南芥的17個(gè)AtCOL蛋白序列為查詢序列，利用BioEdit（v7.0.9.0）進(jìn)行Blastp，E-value設(shè)定為1e-10；在Pfam數(shù)據(jù)庫中下載CTT（PF06203） 和 zinc finger B-box（PF00643） 的保守結(jié)構(gòu)域模型，通過本地hmmsearch命令進(jìn)行篩選，E-value設(shè)定為1e-10；將上述篩選序列進(jìn)行整理，去掉重復(fù)序列。通過SMART（http：//smart.embl.de/smart/batch.pl） 和 CDD（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd/）數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步確定候選序列所包含的結(jié)構(gòu)域，保留含有CTT或zinc finger B-box結(jié)構(gòu)域的序列，最終確定為JrCOL家族成員。

1.2.2 核桃JrCOL蛋白特征和進(jìn)化關(guān)系 將JrCOL蛋 白 序 列 輸 入 ExPASy（https：//web.expasy.org/protparam/）網(wǎng)站，對其氨基酸數(shù)量、分子量信息以及等電點(diǎn)進(jìn)行分析。利用在線網(wǎng)站W(wǎng)OLF PSORT（http：//www.genscript.com/wolfpsort.html） 對 JrCOL 家族成員分別進(jìn)行亞細(xì)胞定位。從擬南芥（https：//www.arabidopsis.org/）網(wǎng)站下載AtCOL蛋白序列，與核桃JrCOL蛋白進(jìn)行對比，利用MEGA-X軟件采用鄰接法（neighbor-joining method，NJ）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，設(shè)置Bootstrap值為1 000，置換模型選擇P-distance，其他參數(shù)選擇默認(rèn)。

1.2.3 核桃JrCOL蛋白保守基序、基因結(jié)構(gòu)及啟動子順式作用元件分析 利用MEME（http：//memesuite.org/index.html）在線網(wǎng)站預(yù)測保守基序；采用TBtools工具繪制JrCOL基因在核桃上的基因結(jié)構(gòu)。利用MEGA-X對核桃JrCOL家族基因成員進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建，參數(shù)與上述方法相同。從核桃的基因組中獲取COL基因翻譯起始位點(diǎn)ATG上游1 500 bp的序列為啟動子區(qū)域，提交至PlantCAR（http：//bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）網(wǎng)站進(jìn)行啟動子順式作用元件分析。

1.2.4 核桃JrCOL家族基因共線 采用TBtools工具繪制JrCOL基因在核桃染色體上的位置，并利用其Dual Systeny Plot for MCscan X和Advanced Circos程序?qū)颂?，擬南芥以及葡萄進(jìn)行共線性分析。利用KaKs_Calculator 2.0軟件計(jì)算基因?qū)χg的Ka、Ks和Ka/Ks值。葡萄基因組下載于NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov）?；谡n題組核桃‘新新2號’（Juglans regia cv. Xinxin No. 2）轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，提取JrCOL家族成員的FPKM值并繪制熱圖。

1.2.5 核桃JrCOL家族基因的組織表達(dá)分析 利用Plant RNA Extraction Mini Kit試劑盒提取不同組織的總RNA，利用瓊脂糖凝膠電泳與Thermo Nano Drop 2000儀器檢測完整性和濃度；利用反轉(zhuǎn)試劑盒HyperScriptTMIII RT SuperMix for qPCR with gDNA Remover合成cDNA第一鏈。利用在線軟件 Primer3Plus（http：//www.primer3plus.com/cgi-bin/dev/primer3plus.cgi）設(shè)計(jì)定量引物，并通過NCBI的Primer-BLAST（https：//blast. ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi）進(jìn)行引物特異性驗(yàn)證，以18S作為內(nèi)參基因（表1）。用2×S6 Universal SYBR qPCR Mix進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR，所有操作均按照說明書進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)3次生物學(xué)重復(fù)。各基因成員相對表達(dá)量的數(shù)據(jù)分析采用 2-ΔΔCT［27］，利用 SPSS 23 對結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA），顯著性水平為P＜0.05，并用Origin作圖。

表1 引物序列Table 1 Primer sequences

2 結(jié)果

2.1 核桃COL家族成員鑒定及分析

利用Blastp和HMMER搜索，結(jié)合NCBI Batch CD-search和SMART網(wǎng)站對候選成員的結(jié)構(gòu)域完整性進(jìn)行確認(rèn)，最終獲得由55個(gè)JrCOL基因編碼的90個(gè)蛋白序列。根據(jù)在染色體上的順序，命名為JrCOL1-JrCOL55（表 2）。

表2 核桃的COL基因家族鑒定Table 2 COL gene family identified in Juglans regia

表2 續(xù)表 Continued by Talbe 2

JrCOL基因不均勻地分布在核桃的16條染色體和1條scaffold上，其中，Chr.16上所含JrCOL基因最多，為6個(gè)，Chr.3、Chr.4和Scaffold15所含基因最少，為1個(gè)。此外，JrCOL成員的氨基酸長度為117-789 aa；分子量為12.99-86.08 kD；等電點(diǎn)為4.00-8.94，其中，83個(gè)蛋白等電點(diǎn)小于7，呈酸性；7個(gè)蛋白等電點(diǎn)大于7，呈堿性。對JrCOL家族成員亞細(xì)胞定位預(yù)測發(fā)現(xiàn)，JrCOL蛋白主要定位于細(xì)胞核，也有少數(shù)成員定位于其他亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞質(zhì)和葉綠體等。

2.2 核桃COL家族進(jìn)化分析

從擬南芥數(shù)據(jù)庫中下載COL蛋白序列，構(gòu)建核桃（Jr）和擬南芥（At）COL蛋白系統(tǒng)進(jìn)化樹（圖1）。根據(jù)進(jìn)化樹可分為3組（Group Ⅰ、Group Ⅱ和Group Ⅲ），其中Group Ⅰ含有的有JrCOL家族成員最多為32個(gè)，其次是Group Ⅲ含有30個(gè)，Group Ⅱ含有的最少為28個(gè)。此外，Group Ⅰ中沒有AtCOL家族成員，Group Ⅱ含有5個(gè)AtCOL家族成員，Group Ⅲ含有12個(gè)。

圖1 擬南芥、核桃COL基因家族的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系Fig. 1 Phylogenetic relationship of the COL gene family of Arabidopsis and walnut（Juglans regia）

2.3 核桃COL家族蛋白保守基序和基因結(jié)構(gòu)分析

核桃JrCOL蛋白序列進(jìn)行進(jìn)化分析（圖2-A），根據(jù)進(jìn)化關(guān)系可分為Group Ⅰ、Group Ⅱ 和GroupⅢ 3個(gè)亞家族，這與圖1結(jié)果一致。利用MEME在線網(wǎng)站對JrCOL蛋白進(jìn)行保守基序的預(yù)測，共搜索獲得的10個(gè)保守基序（圖2-B），且同一分支基因的motif的種類、數(shù)量和位置較為一致。此外，所有JrCOL蛋白都含有motif1或motif2，將motif1和motif2輸入到Pfam在線數(shù)據(jù)庫進(jìn)行注釋，結(jié)果表明motif1代表CTT結(jié)構(gòu)域，motif2代表zinc finger B-box結(jié)構(gòu)域，其保守結(jié)構(gòu)域序列與圖2-D一致。進(jìn)一步基因結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，JrCOL基因都具有外顯子和內(nèi)含子，且同一亞家族的成員具有相似的基因結(jié)構(gòu)，但JrCOL基因家族內(nèi)含子數(shù)在不同分支之間具有較大變異（1-9個(gè)內(nèi)含子），這表明不同分支基因功能可能具有特異性。

圖2 JrCOL蛋白進(jìn)化（A）、保守基序分布（B）、基因結(jié)構(gòu)（C）及保守結(jié)構(gòu)域（D）分析Fig. 2 Analysis of JrCOL protein evolution（A），conserved motif（B），gene structure（C）and conserved domain（D）

2.4 核桃COL基因家族啟動子順式作用元件分析

為分析核桃COL家族基因不同成員之間的功能差異，對該家族基因的啟動子進(jìn)行順式作用元件分析（表3）。結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)核桃COL家族基因中9種脅迫相關(guān)順式元件、8種激素相關(guān)順式元件和6種生長發(fā)育相關(guān)順式元件。其中，有46個(gè)JrCOL基因含有厭氧誘導(dǎo)所必需的響應(yīng)元件ARE，43個(gè)JrCOL基因含有脫落酸響應(yīng)元件ABRE，49個(gè)基因含有光響應(yīng)元件G-box。表明JrCOL可能對光，厭氧誘導(dǎo)以及脫落酸有響應(yīng)。此外，在6個(gè)生長發(fā)育響應(yīng)元件中，有5個(gè)光響應(yīng)元件，進(jìn)一步佐證了COL基因在光反應(yīng)起到重要作用。

表3 JrCOL啟動子上順式作用元件的預(yù)測Table 3 Prediction of cis-element in the JrCOL promoter

2.5 核桃COL基因家族共線性分析

根據(jù)核桃染色體基因組信息，分析了55個(gè)JrCOL基因在染色體上的分布情況（圖3-A）。其中有35對基因存在基因復(fù)制事件，且均為片段復(fù)制；利用KaKs_Calculator 2.0軟件計(jì)算片段復(fù)制基因?qū)Φ腒a/Ks值（表4），結(jié)果表明Ka值介于0.061-0.627，Ks值介于 0.309-3.152，Ka/Ks值 ＜1，表明 JrCOL在物種進(jìn)化過程中主要受純化選擇的作用。因JrCOL6a-b與 JrCOL12a-b、JrCOL6a-b與 JrCOL13、JrCOL11a-b與 JrCOL12a-b、JrCOL11a-b與 JrCOL13以及JrCOL24與JrCOL25a-b之間的CDS相似度在75%以上，未能計(jì)算出Ka/Ks值。

表4 JrCOL基因家族Ka/Ks值反映的復(fù)制時(shí)間分析Table 4 Analysis of duplication time reflected from Ka/Ks values of JrCOL gene family

為研究不同物種間COL基因的進(jìn)化關(guān)系，對核桃（Jr）、擬南芥（At）和葡萄（Vv）進(jìn)行共線性分析。結(jié)果（圖3-B）表明，擬南芥與核桃共有67對基因具有同源性，核桃與葡萄共有73對基因具有同源性，這表明核桃與葡萄的親緣關(guān)系更近。有43個(gè) JrCOL基 因（JrCOL2、JrCOL3、JrCOL4a-d、JrCOL5、JrCOL6a-b、JrCOL7a-c、JrCOL8、JrCOL10、JrCOL11a-b、JrCOL14、JrCOL15a-b、JrCOL16、JrCOL17、JrCOL18、JrCOL20、JrCOL21、JrCOL24、JrCOL25a-b、JrCOL26、JrCOL28、JrCOL29a-c、JrCOL30a-b、JrCOL31a-c、JrCOL32a-d、JrCOL33、JrCOL34、JrCOL35、JrCOL36、JrCOL38a-b、JrCOL39、JrCOL40a-b、JrCOL41a-b、JrCOL42、JrCOL43a-b、JrCOL45、JrCOL46、JrCOL47、JrCOL48、JrCOL49、JrCOL51、JrCOL52、JrCOL53a-d、JrCOL54a-b）在擬南芥和葡萄中同時(shí)具有同源性，表明這43個(gè)JrCOL基因可能是從不同植物的共同祖先進(jìn)化而來的。

圖3 核桃COL基因的復(fù)制模式分析Fig. 3 Duplication models of the COL genes in walnut

2.6 核桃COL基因家族在不同組織的表達(dá)模式

前期將早實(shí)核桃品種‘新新2號’雌花芽分化時(shí)期劃分為形態(tài)未分化期（F_1）、形態(tài)分化始期（F_2）、雌花原基分化期（F_3）［28］?；谄滢D(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對JrCOL家族基因在不同時(shí)期核桃雌花芽和F_2同時(shí)期葉芽（Juglans regia leaf buds，JRL）中的表達(dá)模式進(jìn)行了分析。結(jié)果（圖4）表明，有31個(gè)基因在葉芽和雌花芽中表達(dá)，其余24個(gè)基因沒有表達(dá)。其中，JrCOL16、JrCOL4a-d和JrCOL29a-c在葉芽的表達(dá)量顯著高于其他基因，推測其在葉芽的生長發(fā)育中起到重要作用；此外，JrCOL18、JrCOL28、JrCOL46、JrCOL8、JrCOL52、JrCOL44a-d、JrCOL43a-b、JrCOL51、JrCOL3、JrCOL22a-b、JrCOL42、JrCOL9和 JrCOL50a-f在雌花芽F_1時(shí)期的表達(dá)量顯著高于葉芽（JRL）和F_2、F_3時(shí) 期， 而 JrCOL17、JrCOL48、JrCOL37、JrCOL1和JrCOL23顯著低于葉芽和F_2、F_3時(shí)期。另外，在同一分支的基因表達(dá)模式相似，表明該分支下的JrCOL基因可能具有相似的作用。

圖4 JrCOLs的表達(dá)分析Fig. 4 Expression analysis of JrCOLs

2.7 核桃COL家族基因的組織表達(dá)分析

為研究不同組織中JrCOL基因家族的表達(dá)情況，隨機(jī)選取10個(gè)基因在采樣第7天的‘新新2號’葉芽、葉、雌花芽和雄花芽中進(jìn)行RT-qPCR分析。結(jié)果（圖5）表明，除JrCOL42和JrCOL52外，其余8個(gè)基因在‘新新2號’中葉的表達(dá)量顯著高于其他組織，推測這8個(gè)基因在葉的生長發(fā)育過程中起到重要作用；JrCOL1、JrCOL7a-c、JrCOL8、JrCOL23和JrCOL31a-c在葉芽中的表達(dá)量顯著高于雌花芽和雄花芽；JrCOL1、JrCOL23和JrCOL50a-f在雌花芽中的表達(dá)量顯著高于雄花芽，而JrCOL42在雄花芽中的表達(dá)量顯著高于雌花芽（圖5），表明JrCOL家族在‘新新2號’中表達(dá)具有組織特異性。

圖5 ‘新新2號’JrCOL基因在不同組織中的相對表達(dá)量Fig. 5 Relative expressions of JrCOL genes in Juglans regia cv. Xinxin No. 2 in different tissues

2.8 核桃雌花芽發(fā)育過程中JrCOL基因表達(dá)變化

為探究JrCOL基因在核桃雌花芽分化過程中的作用，分析4個(gè)基因在‘新新2號’不同時(shí)間雌花芽中的相對表達(dá)量。結(jié)果（圖6）表明，JrCOL1、JrCOL35、JrCOL50a-f和 JrCOL52在‘ 新 新 2號 ’雌花芽采樣第1天的表達(dá)量顯著高于其他時(shí)間；JrCOL50a-f和JrCOL52在采樣第5天的表達(dá)量顯著高于其他時(shí)間（除采樣第1天）；此外，回歸分析發(fā)現(xiàn)，在‘新新2號’中，JrCOL1、JrCOL35、JrCOL50a-f和JrCOL52的表達(dá)趨勢相一致且在采樣第7天表達(dá)量最低。

圖6 ‘新新2號’雌花芽不同發(fā)育階段JrCOL基因家族表達(dá)量及其回歸分析Fig. 6 Expressions and regression analysis of the JrCOL gene families at different developmental stages of Juglans regia cv. Xinxin No. 2

3 討論

隨著核桃基因組測序的完成，使得從基因組層面對核桃COL家族基因進(jìn)行全面的鑒定和分析。本研究從核桃基因組中共鑒定出55個(gè)JrCOL基因不均勻的分布在16個(gè)染色體和1個(gè)Scaffold，且系統(tǒng)發(fā)育分析將這些基因分為3組，這與Li等［29］研究相一致；不同的基因家族有著獨(dú)特的基序，在核桃中55個(gè)JrCOL基因都存在motif1（CTT）或motif2（zinc finger B-box），另外在同一分支基因的基序和基因結(jié)構(gòu)相對位置基本一致，與Griffiths等［2］研究相一致，這同時(shí)說明JrCOL基因具有高度保守性。此外，在JrCOL家族中共發(fā)現(xiàn)39個(gè)基因復(fù)制事件，這些基因復(fù)制事件Ka/Ks值＜1，表明JrCOL基因家族在核桃進(jìn)化過程中主要受純化選擇的作用，與Song等［30］結(jié)果一致。

植物開花的途徑有溫度途徑、光周期途徑和赤霉素途徑等。各種途徑相互交織形成一個(gè)復(fù)雜的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，從而精確的調(diào)控植物的開花時(shí)間［31］。光信號和赤霉素信號在促進(jìn)植物開花過程中發(fā)揮著重要作用［32］。研究表明，擬南芥在LDs下，通過DELLA蛋白與CO的直接相互作用調(diào)控GA信號使其開花［33］；核桃雌花芽分化需一定水平的ABA，且ABA的積累能使其生長和分化過程停止，并引起休眠［34］；在水稻中，OsCOL9通過水楊酸和乙烯信號通路調(diào)節(jié)稻瘟病抗性［35］；在SD條件下，水稻中CO同源基因Hd1通過調(diào)控FT同源基因Hd3a的表達(dá)誘導(dǎo)其開花，但在LD條件下抑制Hd3a的轉(zhuǎn)錄，從而抑制其開花［36］。核桃啟動子順式作用元件分析發(fā)現(xiàn)，該家族成員含有與脅迫、激素及生長發(fā)育相關(guān)的順式作用元件，其中含有光響應(yīng)和激素相關(guān)的順式作用元件的基因最多，推測JrCOL家族基因參與調(diào)控核桃開花過程且功能復(fù)雜。

COL基因在植物葉片中發(fā)揮重要作用，且植物對光周期信號感知主要發(fā)生在葉片器官中。研究表明，CO是擬南芥晚花期突變體葉片中LDs花誘導(dǎo)過程中的關(guān)鍵調(diào)控因子［37］；楊樹中9個(gè)PtCOL基因均在其各組織器官中廣泛表達(dá)，且在葉片中優(yōu)先表達(dá)［29］；在黑皮諾中COL11a和COL11b在其花芽中特異表達(dá)，而COL16b僅在葉片中表達(dá)［38］；梨中PbCOL1在其葉片中顯著表達(dá)［39］；此外，在LDs下，植物可穩(wěn)定表達(dá)CO轉(zhuǎn)錄因子，并激活葉維管組織中FT的轉(zhuǎn)錄［40-41］。在對‘新新2號’不同部位JrCOL基因相對表達(dá)量分析中發(fā)現(xiàn)，JrCOL1、JrCOL7a-c、JrCOL8、JrCOL23、JrCOL31a-c、JrCOL33、JrCOL35和JrCOL50a-f在‘新新2號’葉片中的表達(dá)顯著高于其他部位；推測這些基因在核桃葉片發(fā)育過程中可能發(fā)揮重要功能，具體的功能還需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

通過對‘新新2號’雌花芽不同時(shí)間JrCOL家族基因的RT-qPCR分析發(fā)現(xiàn)，JrCOL1、JrCOL35、JrCOL50a-f和JrCOL52在‘新新2號’雌花芽中，具有一致的表達(dá)趨勢且采樣第7天表達(dá)量最低，這表明它們可能在‘新新2號’雌花芽分化過程中發(fā)揮著重要作用；此外，JrCOL50a-f的表達(dá)趨勢與轉(zhuǎn)錄組趨勢相一致，這表明采樣第7天可能是‘新新2號’雌花芽分化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。大量研究表明，CO是通過激活下游FT基因的表達(dá)從而誘導(dǎo)植物開花，但對于CO是如何調(diào)控核桃雌花芽分化，需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

在核桃全基因組中，共鑒定55個(gè)COL家族基因。不均勻地分布在16個(gè)染色體和1個(gè)Scaffold上，且同一亞族基因的保守基序和基因結(jié)構(gòu)位置相似。該家族基因在核桃不同發(fā)育時(shí)間和不同組織器官表達(dá)存在差異；該家族成員含有與脅迫、激素及生長發(fā)育相關(guān)的順式作用元件。推測JrCOL家族基因在核桃葉片發(fā)育過程中發(fā)揮重要功能。