马铃薯(Solanum tuberosum L.)是以块茎作为产品器官的粮菜兼用型经济作物,是全球10亿人口的重要食物来源。中国是世界第一大马铃薯生产国和消费国,年种植面积稳定在533.33万hm2以上,鲜薯产量达1亿t。马铃薯的产量主要取决于马铃薯块茎形成数量和块茎大小。转录因子通过调节下游基因的表达,广泛参与植物生长发育。在马铃薯块茎形成过程中,StCO作为负调控因子抑制块茎发生;与之相反,StAST通过激活下游基因的表达促进块茎形成。SHORT INTERNODES/STYLISH(SHI/STY)或SHI-RELATED SEQUENCE(SRS)是一类植物特有的转录因子。据报道,拟南芥含有11个SRS成员。这些SRS家族成员在根形态建成、叶片和花的发育中发挥重要功能。然而,迄今为止,SRS家族成员是否参与马铃薯块茎形成仍然未知。为此,利用生物信息学方法系统鉴定了马铃薯SRS家族成员,并基于RNA-seq与加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)研究了这些SRS成员在马铃薯块茎形成过程(匍匐茎期、匍匐茎膨大起始期、块茎形成期、小薯期)中的潜在功能。结果表明,马铃薯基因组共有8个SRS家族成员,分别定位在7条染色体上。这些SRS家族成员分别编码175～383氨基酸,分子量介于19.31～41.49 kD,等电点介于6.4～8.94。进化树分析表明,马铃薯与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Solanum lycopersicum)、本氏烟草(Nicotiana benthamiana)、辣椒(Capsicum annuum)的SRS家族成员共分为5个亚家族,且与番茄在进化过程中亲缘关系更接近。种内共线性分析表明,有10对StSRS基因是通过片段复制形成的。种间共线分析表明,马铃薯与林烟草(Nicotiana sylvestris)间存在29对共线性基因,马铃薯与番茄间存在27对共线性基因,马铃薯与辣椒间存在16对共线性基因。RNA-seq分析表明,马铃薯块茎形成过程中共有3 860～6 876个显著变化基因,包括228个持续显著变化基因。这些显著变化基因主要富集在植物激素信号等通路。通过WGCNA分析,鉴定到2个可能参与马铃薯块茎形成的SRS家族成员StSRS1与StSRS8。有趣的是,这2个SRS基因在马铃薯块茎形成中呈现出相反的表达模式。StSRS8定位于细胞核且具有转录抑制活性。该基因的表达受外源脱落酸(Abscisic acid,ABA)处理显著抑制,但受外源赤霉素(Gibberellins,GA)处理显著诱导表达。在马铃薯栽培种"鄂马铃薯3号"中过表达StSRS8基因会显著抑制马铃薯块茎形成;相反,沉默StSRS8基因会促进马铃薯块茎形成。综述上述,StSRS8基因可能在ABA/GA拮抗调控马铃薯块茎形成中发挥重要功能。这些结果不仅为深入研究马铃薯SRS基因家族的生物学功能奠定了基础,也为马铃薯分子设计育种提供新靶点。