狗尾草GASA基因家族鑒定及其在不同逆境下表達模式分析

馮冠楠， 安 聰， 丁鋆嘉， 張夏香， 莊黎麗

(南京農業大學， 江蘇 南京 210095)

GASA (Gibberellic acid-stimulated arabidopsis)蛋白是一類CRP蛋白(C-reaction protein)，在植物中分布廣泛，編碼基因數量眾多[1]。目前已在矮牽牛(Petuniahybrida)[2]、擬南芥(Arabidopsisthaliana)[3]、水稻(Oryzasativa)[4]、毛竹(Phyllostachysedulis)[5]、小麥(Triticumaestivum)[6]和玉米(Zeamays)[7]等物種中分離鑒定出GASA基因。GASA家族成員的蛋白結構較為保守，其N端由21～27個氨基酸殘基組成疏水信號肽，C端由大約60個氨基酸組成富含12個半胱氨酸殘基的GASA結構域，兩者之間為由7～31個極性氨基酸殘基組成的可變親水區域[8]。研究發現缺失或者改變GASA結構域的關鍵氨基酸會導致整個GASA喪失功能。GASA蛋白通常在植物幼嫩的組織器官和生長旺盛的部位強烈表達，且大多數成員受赤霉素(Gibberellin，GA)調控[2-4]。

隨著各類植物GASA基因逐步被分離與鑒定，人們對這類小分子蛋白的分子結構和功能有了更深入的認識，研究表明GASA蛋白在植物生長發育過程中發揮重要的調控作用，包括參與種子萌發[9]、花和果實發育[10]、側根的形成[11]、激素信號轉導[12]等多個過程。同時，GASA蛋白還參與植物生物與非生物脅迫應答[13]。張盛春等[1]對15個擬南芥GASA基因家族成員進行表達分析，發現多數GASA基因家族成員在根尖生長點、莖尖分生組織和花序軸分枝處表達。擬南芥AtGASA4具有調控花分生組織活性，促進植株開花及調控種子大小，進而影響種子產量的功能；同時AtGASA4還通過促進GA信號和抑制氧化還原活性來促進擬南芥種子的萌發[8-9]。擬南芥GASA5則抑制植物開花和莖伸長，且作為赤霉素響應的抑制因子抑制種子萌發[14]。Hou等[5]的研究證實了在毛竹中GASA基因家族成員在葉片部分也參與表達，推測GASA基因家族蛋白可能具有調控植物不同部位的細胞分裂的功能。Furukawa等[15]證實在水稻GASA基因家族中，OsGASR1和OsGASR2基因也表現出可能參與調控水稻花序分化的現象。關于GASA基因對植物根部發育的影響方面，Aubert等[16]研究發現在擬南芥主根與側根中，都可以檢測到擬南芥GASA基因家族成員GASA4基因表達。Zimmermann等[7]發現，在玉米(Zeamays)中的GASA基因家族成員之一ZmGSL(ZeamaysGibberellicAcidStimulated-Like)可能參與調控玉米側根的生長發育并且受到GA調節。

對GASA基因序列的分析發現，GASA啟動子區富含跟發育、激素以及脅迫相關的順式作用元件，說明GASA不僅調控植物生長發育，還參與植物應對逆境脅迫[7,17-18]。對馬鈴薯(Solanumtuberosum)的體外抗菌試驗結果表明，馬鈴薯GASA基因家族成員Snakin-1編碼的蛋白具有提高馬鈴薯抵抗真菌和細菌等微生物入侵植株的能力[19]。辣椒(Capsicumannuum)中的CaSn蛋白具有抗根結線蟲的能力[19]。此外，菜豆(Phaseolusvulgaris)GASA基因家族成員Snakin-2編碼的蛋白可與PRP蛋白形成一種特殊的蛋白復合物，并在植物生物防御過程中起到積極作用[20]。Snakin-2基因在遭遇機械損傷后表達量顯著上升，如果Snakin-2基因超量表達能顯著提高植株對病原體的抵抗能力[21]。這些研究表明植物GASA蛋白具有一定的抗菌作用，可以作為植物天然的防御屏障，在植物抗蟲與抗病方面發揮重要作用[1]。在GASA參與非生物脅迫方面，研究表明GASA基因可以響應多種逆境脅迫信號并在其中起到重要作用。例如擬南芥GASA4基因的表達量在短期熱處理下迅速上升，超量表達后提高了擬南芥植株的耐熱性[22]；野生大豆(Glycinesoja)GASA基因家族中GsGASA1與GsGASA2基因均受到干旱脅迫、低溫脅迫、鹽脅迫以及堿脅迫的誘導表達，在這四種短期非生物脅迫處理下，GsGASA1與GsGASA2基因均呈現出表達量顯著上升的情況[23]。此外，Alonso-Ramirez等[24]發現擬南芥異位表達歐洲山毛櫸(Fagussylvatica)FsGASA4基因通過增加水楊酸(Salicylic acid，SA)的生物合成增強了轉基因擬南芥種子萌發過程中的耐鹽性、抗氧化能力和耐熱性。水稻中OsGASR1通過活性氧清除系統增強植物對鹽脅迫的耐受性[25]。

狗尾草屬單子葉植物綱禾本科黍亞科，與常見作物高粱(Sorghumbicolor)、玉米、谷子(Setariaitalica)、白茅(Imperatacylindrica)等同屬一科，是C4光合作用的優秀模式植物[26]。狗尾草是谷子的野生近緣種，狗尾草與谷子染色體帶型相近，核型基本一致，兩者基因組大小都約為510 Mb，狗尾草是進一步研究谷子基因與提高谷子產量的重要模型[27]；同時狗尾草具有易種植、生長周期短、容易轉化、種量大等優點，所以也是不錯的單子葉轉基因模式植物[28]。狗尾草具有豐富的抗性基因，植株對非生物脅迫耐受能力較強，是研究干旱、冷害、鹽堿等非生物脅迫耐受性的模型。赤霉素調節的GASA基因家族是植物特有的轉錄因子家族，在調控植物生長發育和逆境響應中起重要作用。目前對狗尾草GASA家族進行分析的研究尚未見報道，生物信息學分析是后基因組時代對特定物種中一類基因的基本結構和功能進行初步研究的常見的方法[1,5-6,29-30]。

本研究基于狗尾草基因組序列，通過生物信息學方法對狗尾草中GASA基因家族基因序列進行鑒定，并在基因序列、基因結構、系統進化等方面對其進行分析，通過實時熒光定量PCR技術檢測其在干旱、冷害、鹽害三種不同逆境條件下的表達模式，為深入研究狗尾草GASA基因家族的生物學功能提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 植物材料與生長條件

本研究選擇狗尾草‘A10’品系為研究材料。2019年11月，將狗尾草種子放置在鋪兩層濾紙的培養皿中，加入適當蒸餾水，將培養皿置于光照培養箱(白天/夜晚溫度為25℃/20℃，光周期14 h/10 h，濕度70%，光照強度為100 μmol·m-2·s-1)進行萌發。待植物材料萌發且長度超過5 cm后，將萌發的狗尾草小苗轉移到人工氣候室進行水培培養。具體方法為：用小海綿塊包裹狗尾草小苗根莖部位，并固定在打孔處理的黑色泡沫板上，根系全部浸入1/2霍格蘭營養液。每3 d更換一次霍格蘭營養液。人工氣候室培養條件為：白天夜晚各12 h，白天溫度為30℃，夜晚溫度為25℃，濕度70%，光照強度為500 μmol·m-2·s-1。

1.2 植物逆境處理

2019年12月，對霍格蘭營養液中水培培養的狗尾草植株進行15%聚乙二醇6000(PEG6000)模擬干旱處理、鹽處理(150 mM NaCl)以及冷處理(4℃)。并在脅迫處理0 h,3 h,6 h,24 h進行取樣。取樣時，采取葉片部分放入液氮中進行速凍，隨后保存在—80℃的超低溫冰箱中。每個樣品三個生物學重復。

1.3 狗尾草GASA家族基因鑒定

基于李相伯等人的研究提供的基因ID[31]，擬南芥GASA家族蛋白序列從TAIR網站(https://www.arabidopsis.org)獲得，水稻GASR序列從Phytozome網站(https://phytozome.jgi.doe.gov)搜索獲得部分序列。隨后以水稻的GASR序列為搜索請求，通過BLASTP程序搜索Phytozome網站中狗尾草基因組序列(Setariaviridisv1.1,Setariaviridisv2.1)。對所得搜索結果的序列進行篩選(E值< 10-6)，并通過在NCBI進行序列比對，與水稻/擬南芥中GASA蛋白構建進化樹分析等綜合確定狗尾草GASA家族的基因序列。

1.4 狗尾草GASA家族基因結構分析

根據Pytozome數據庫對狗尾草GASA家族基因的外顯子、內含子、編碼區長度等信息進行檢索，使用Exon-Intron Graphic Maker在線程序繪制狗尾草GASA家族基因結構圖。

1.5 狗尾草GASA家族啟動子分析

通過phytozome網站，獲得12個狗尾草GASA家族基因起始密碼子上游1 000 bp序列，利用PlantCARE(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)網站分別分析12個GASA基因啟動子區的順式作用元件。隨后篩選可能對調控狗尾草生長發育與抗逆有作用的順式作用位點，并加以匯總。

1.6 狗尾草GASA家族motif分析

采用The MEME Suite(http://meme-suite.org/)在線軟件預測狗尾草GASA家族保守結構域，結構域寬度設置為6～50個氨基酸殘基，規定搜索4種Motif，且MEME鑒定的所有結構域均在Pfam數據庫(The Pfam database provides alignments and hidden Markov models for protein domains)中進行搜索。

1.7 基因進化樹的構建

采用MEGA 7.0軟件，根據鄰接法模型，將擬南芥、水稻與狗尾草GASA家族的蛋白序列繪制成系統進化樹，遺傳變異度為0.1。

1.8 熒光定量PCR

采用植物RNA提取試劑盒(E.Z.N.A.?Plant RNA Kit,Omega Bio-tek)提取樣品總RNA。去除DNA后，采用反轉錄試劑盒將RNA反轉錄成第一鏈cDNA (MonScriptTMRTⅢSuperMix with dsDNase (Two-Step),莫納)。以稀釋的cDNA為模板，Roche熒光定量試劑配置反應體系，采用Roche Light Cycler480平臺進行實時熒光定量PCR擴增。定量PCR的條件為：95℃預變性10 min，之后進行40個循環的PCR擴增(95℃變性10 s,60℃退火10 s,72℃延伸30 s)。每個循環都設定在65℃采集數據。每個生物學樣品都進行2次技術重復。內參基因選擇狗尾草Ubiquitin(Si018607)基因[32]。試驗所用引物見表1。

表1 引物序列表Table 1 Primers used in this study

1.9 數據分析及作圖

狗尾草GASA基因相對表達水平采用2-ΔΔCT法計算，隨后將其轉化成log2數值。采用Amazing Heatmap (https://github.com/CJ-Chen/TBtools)繪制基因表達熱圖及數據聚類。

2 結果與分析

2.1 狗尾草GASA家族基因序列的獲得

首先通過查閱文獻[1,30]獲得擬南芥與水稻GASA家族蛋白序列的基因名稱與登錄號，從TAIR網站(https://www.arabidopsis.org)獲得擬南芥GASA基因家族蛋白序列，水稻GASR序列從phytozome網站(https://phytozome.jgi.doe.gov)下載獲得。通過phytozome網站BLASTP程序，分別以15個擬南芥和11個水稻的GASR序列作為搜索請求，在網站數據庫得到候選目標蛋白序列，通過對BLASTP結果中E值大小的篩選，最終確定狗尾草12個GASA家族基因序列，相關基因信息整理如表2。由分析結果可知，狗尾草12個GASA蛋白長度為276至663個氨基酸。

表2 狗尾草GASA基因家族候選基因概況Table 2 Summary of GASA sequence in Setaria viridis

2.2 狗尾草GASA家族基因結構

采用Exon-Intron Graphic Maker在線程序繪制基因結構，結果見圖1。由圖1知，狗尾草GASA基因家族基因結構相對簡單，家族成員所含外顯子數量為1～4個，內含子數量為0～4個，多個基因具有相同的外顯子與內含子數目。如SvGASA1，SvGASA5與SvGASA11都具有4個外顯子與3個內含子；SvGASA4，SvGASA6與SvGASA8都具有3個外顯子與2個內含子；SvGASA3，SvGASA7與SvGASA9都具有2個外顯子與1個內含子；SvGASA2，SvGASA10與SvGASA12具有較為特殊的基因結構，SvGASA2不具有內含子，SvGASA10具有4個外顯子與4個內含子，而SvGASA12具有3個外顯子與4個內含子。

圖1 狗尾草GASA家族基因結構Fig.1 Gene structure of the GASA family in Setaria viridis

2.3 狗尾草GASA基因啟動子序列生物信息學分析

基于phytozome網站截取12個狗尾草GASA家族基因起始密碼子上游1 000 bp序列，采用PlantCARE網站進行順式元件的分析。將同時出現在12個基因啟動子區中的常見順式元件進行匯總，結果如表3所示，狗尾草GASA基因家族啟動子均有核心序列為CAAT的啟動子和增強子區調控元件、核心序列為CGACG的G-BOX伴侶元件及核心序列為GTAC的銅應答元件。同時，GASA基因家族啟動子區還有與脫水、光、低溫、高鹽等環境因素相關元件，如核心序列為RCCGAC的脫水響應元件，核心序列為CCGAAA和CCGAC的低溫響應元件，核心序列為ACACNNG的病原和高鹽脅迫響應元件。此外，GASA基因家族啟動子區還有多個與植物激素相關的順式作用元件，如：脫落酸信號轉錄激活因子、赤霉素響應元件、影響水楊酸誘導的基因表達及細胞分裂素調節基因ARRI結合位點(因12個狗尾草GASA家族基因的啟動子位置信息過于繁多，文中僅列出其共有順式作用元件)。

表3 狗尾草GASA基因家族共有啟動子順式作用元件Table 3 Common cis elements on the promoters of the 12 GASA genes

2.4 狗尾草GASA基因家族的蛋白結構

模體(motif)又稱蛋白質超二級結構，是蛋白質分子具有特定功能或作為獨立結構域一部分的二級結構聚合體。基因家族大多數成員共有的模體極可能是該基因家族組成結構或發揮自身重要功能不可缺少的部分，如參與重要生命過程：RNA轉錄、植株生長、植株發育等。識別基因家族共有模體可以更好的了解該基因家族特征，并利用這些特征來探索基因家族新的成員。

本研究中12個狗尾草GASA蛋白含有4個模體，詳情見圖2。由圖2可以得出，在基于保守模體的基礎上可將狗尾草GASA蛋白劃分為2個亞類。Motif1，Motif2，Motif3和Motif4在SvGASA2，SvGASA3，SvGASA4，SvGASA5，SvGASA6，SvGASA7，SvGASA8，SvGASA10，SvGASA11，SvGASA12中同時出現；Motif1，Motif2，Motif3在SvGASA1和SvGASA9中同時出現。此外，結果還表明大部分狗尾草GASA蛋白在結構域的排布方式及數量上有很好的一致性，狗尾草GASA家族都含有Motif1，Motif2，Motif3。

圖2 狗尾草GASA家族的模體分析Fig.2 Motif analysis of the GASA family in Setaria viridis

2.5 狗尾草GASA家族系統進化樹分析

為了分析狗尾草、擬南芥以及水稻中GASA家族蛋白的系統進化關系，對所得狗尾草GASA與擬南芥及水稻中GASA蛋白進行對比分析。采用鄰接法構建系統進化樹(圖3)，得到了分枝長度之和為7.750 191 39的最優樹。

圖3 狗尾草、水稻和擬南芥中GASA蛋白系統進化樹分析Fig.3 Phylogenetic analysis of GASA proteins in Setaria viridis,rice and Arabidopsis

擬南芥(15個)、水稻(11個)及狗尾草(12個)GASA蛋白家族成員的系統進化樹分析表明，來自3種植物的38個GASA蛋白家族成員被分為3個進化枝，本研究得到的12個狗尾草GASA家族蛋白在這3個進化枝均有分布。在各個進化枝中，狗尾草GASA蛋白基本與水稻中同源蛋白成對出現，與水稻呈現出較高的親緣性，而與擬南芥GASA家族蛋白親緣性較低。例如GASR4/SvGASA4與GASA14同源，水稻GASR4與狗尾草GASA4更為同源。在同一進化枝中，單雙子葉植物GASA發生了明顯的分化，如單子葉植物水稻GASR6與狗尾草SvGASA6在雙子葉植物擬南芥中的同源蛋白有5個，即GASA9，GASA11，GASA1，GASA2與GASA3。

2.6 短期逆境脅迫下狗尾草GASA基因的表達

對狗尾草GASA家族基因的啟動子順式元件分析發現，12個基因啟動子區均含有脫水、冷害及高鹽脅迫響應元件，這表明GASA基因的轉錄表達水平很可能受到脫水、冷害及高鹽脅迫的影響。為了驗證這個猜想，采用qRT-PCR技術對在模擬干旱處理、鹽處理以及冷處理下的狗尾草葉片中GASA家族基因相對表達量進行分析。首先對設計的定量引物進行PCR擴增，再進行瓊脂糖凝膠電泳檢測。12個狗尾草GASA基因家族基因及內參基因Ubiquitin(Si018607)[32]均擴增出預期條帶。

15% PEG6000模擬的短期干旱脅迫下，qRT-PCR檢測結果表明，12個狗尾草GASA基因表達模式可分為三類。SvGASA3在干旱處理3 h后表達量下調，且維持到24 h。大部分狗尾草GASA基因家族的mRNA表達在24 h內上調表達，其中SvGASA10，SvGASA11，SvGASA7，SvGASA5及SvGASA1在干旱處理24 h時表達水平達到極高水平。其余6個SvGASA基因表達量也都受到干旱誘導，在24 h時也保持較高水平(圖4)。

圖4 15% 聚乙二醇6000處理下狗尾草GASA基因家族的表達分析Fig.4 Relative expression level of SvGASA genes under 15% PEG6000 treatment

在冷脅迫處理下，大部分基因表達量呈現上升趨勢，其中SvGASA10，SvGASA1，SvGASA11，SvGASA5及SvGASA6反應較快，在3 h即有較高的表達水平，SvGASA10表達水平在冷脅迫處理24 h達到最高。多個基因(包括SvGASA1，SvGASA11，SvGASA5等)表達量在冷脅迫6 h時達到最高。SvGASA3，SvGASA4，SvGASA8在冷脅迫中表達水平先上升后下降，其中SvGASA3與SvGASA4在處理3 h后表達顯著上升，隨后表達下降，到24 h時低于0 h表達量；SvGASA8在處理6 h表達顯著上升，隨后表達下降，到24 h時低于0 h表達量(圖5)。SvGASA2基因表達量在冷脅迫3 h，6 h和24 h均下降，且其表達量在24 h時達到最低水平。

圖5 短期冷脅迫下狗尾草GASA基因家族的表達分析Fig.5 Relative expression level of SvGASA genes under 4℃ cold treatment

在短期鹽脅迫處理下，SvGASA8，SvGASA9，SvGASA6，SvGASA12，SvGASA3，SvGASA5及SvGASA1表達量在3 h達到極高水平，隨后，多個基因表達量在6 h有下降(SvGASA8，SvGASA9及SvGASA6降至低于0 h水平)，但最終在24 h仍然保持較高的表達水平。SvGASA11及SvGASA4表達量在鹽處理3 h顯著下調，6 h時表達量降至最低。SvGASA7和SvGASA10表達量在鹽脅迫前期有不同程度下降，但在24 h時都顯著高于0 h水平。SvGASA2在鹽脅迫處理下表達量先略微上升，隨后逐漸下降，24 h時降至最低(圖6)。

圖6 短期鹽脅迫下狗尾草GASA基因家族的表達分析Fig.6 Relative expression level of SvGASA genes under 150 mM NaCl treatment

3 討論與結論

3.1 狗尾草GASA基因家族生物信息學分析

GASA是一類富含半胱氨酸的小分子多肽，在植物生長發育、激素響應及逆境脅迫等多方面發揮作用[1,31]，而C4模式植物狗尾草中GASA的功能尚無研究[26,28]。本研究基于狗尾草基因組數據庫，首次利用生物信息學方法鑒定到狗尾草12個GASA基因，該數目與已公布的擬南芥(15個)和水稻(11個)等植物GASA基因家族成員數目相近，但顯著少于小麥中(35個)GASA基因數目，表明狗尾草中無片段復制和串聯重復事件[1,6]。擬南芥、水稻、矮牽牛等物種中GASA蛋白分析可知，GASA蛋白主要特征為N端信號肽及C端GASA結構域[1-4]。本研究中，狗尾草12個GASA基因家族成員含有3～4個Motif，且所有狗尾草GASA基因家族成員都含有Motif1，Motif2與Motif3，說明GASA蛋白結構較為簡單。基因結構分析表明，個別基因如SvGASA5與SvGASA11，SvGASA4，SvGASA6與SvGASA8具有極為相似的外顯子和內含子結構。系統進化樹分析結果也表明SvGASA5與SvGASA11，SvGASA4，SvGASA6與SvGASA8在同一個進化枝，且其模體結構也一致。這說明基因結構的相似性與基因親緣關系遠近存在一定正相關。然而，SvGASA3，SvGASA7與SvGASA9雖然都是兩個外顯子一個內含子的結構，系統進化樹分析表明SvGASA3與SvGASA9屬于一個進化枝，而SvGASA7則屬于另一個進化枝。從MEME分析結果來看，SvGASA3與SvGASA7都有4個motif，而SvGASA9僅有3個。說明基因/蛋白結構的相似性與親緣關系遠近不存在絕對的正相關關系。想要進一步獲得狗尾草GASA蛋白的功能信息，還有待利用正向和反向遺傳學技術并結合細胞生物學和生物化學方法進一步驗證。

在啟動子分析中，狗尾草12個GASA基因啟動子中同時存在響應赤霉素、脫落酸、水楊酸及細胞分裂素的順式作用元件，暗示其可能調節多種激素信號轉導通路并以此調控狗尾草多個生長發育過程。其他物種的研究也表明，GASA能夠響應多種植物激素信號起作用。例如，番茄GAST1[33]、水稻OsGASR1和OsGASR2[34]及擬南芥與玉米[3,7]中多個GASA基因的表達受到GA3的誘導。擬南芥中，脫落酸能夠誘導GASA5和GASA14的表達，抑制GASA4，GASA6，GASA7和GASA9的表達。番茄中GAST1基因受脫落酸抑制[32]。水稻中OsGASR1除受GA誘導外，還受油菜素內酯抑制[4]。這說明植物激素對GASA基因的調控方式比較多樣，且不同植物激素之間也可能存在協同或者拮抗作用。狗尾草中12個GASA基因受何種激素調控，其調控機理如何，需要后期利用生理生化結合正向和反向遺傳學技術等多種手段來進一步探討。

3.2 短期逆境脅迫下狗尾草GASA家族基因的表達

干旱、冷害、鹽害是常見的三種影響植物生長逆境條件，也是影響植物最廣泛的逆境條件。在本次試驗前期，我們發現狗尾草12個GASA基因啟動區都有響應干旱、冷害、高鹽的順式作用元件，這與毛竹、楊樹(Populuseuphratica)和棉花(Gossypiumhirsutum)等植物中GASA啟動子區分析結果一致[5,17-18]。而隨后的定量表達分析試驗發現大部分狗尾草GASA基因在干旱、低溫、鹽脅迫下都上調或者下調mRNA表達水平，這些結果側面反映GASA基因參與狗尾草非生物脅迫，與其他物種中結果一致[3,5,17-18,31]。總體而言，狗尾草中受干旱誘導上調的GASA基因數目最多，受低溫誘導上調的基因數目次之，受高鹽脅迫誘導上調表達的基因數目最少。棉花中GASA則在低溫和高鹽脅迫下上調表達更為顯著，而在高溫和PEG6000處理下的上調表達不太明顯[18]。這種不同可能是由狗尾草及棉花對溫度和水分的需求差異造成的。SvGASA1，SvGASA5和SvGASA10在三大逆境中表達均顯著上調，表明這三個基因可以作為狗尾草抵抗多種非生物脅迫的重點靶向基因。后期有望通過轉基因技術創制狗尾草多抗種質。另一方面，在干旱、低溫和高鹽逆境脅迫下，一些狗尾草GASA基因表達又表現出特異性，如干旱脅迫下，僅SvGASA3表達水平顯著下調，而楊樹和棉花中較多GASA基因受干旱誘導下調表達[17-18]。SvGASA2表達水平在低溫脅迫下始終下調，SvGASA3，SvGASA4和SvGASA8則在24 h下調，其他基因均上調。與干旱和低溫明顯不同，大多數狗尾草GASA基因在高鹽脅迫6 h后顯著下調，但24 h時大部分基因又表現為顯著上調。結合他人研究及本研究結果表明，同一物種中同一GASA基因在不同逆境下會表現不同表達模式，而不同物種中同源GASA基因在同一逆境脅迫下會表現相同或者相反的表達趨勢。

綜上所述，本文利用生物信息學方法對狗尾草GASA基因家族進行了分析，鑒定了基因結構并推測了基因功能，同時分析了12個GASA基因在三種短期逆境下的轉錄表達，這為進一步研究狗尾草GASA家族基因功能提供了理論與試驗依據。