热带作物学报

作者：施绍璞, 钱敏杰, 周开兵

单位：1.海南大学三亚南繁研究院，海南三亚 572025,2.海南大学热带农林学院，海南海口 570228

关键词：杧果,POD基因家族,生物信息学分析

基金：海南省自然科学基金项目(321RC465)

植物过氧化物酶（POD）参与植物发育、激素信号传导和响应胁迫，但鲜见杧果POD基因的研究报道。本研究以杧果基因组数据为参考，利用生物信息学方法从蛋白质特性、系统进化关系、基因结构、启动子顺式作用元件、基因表达模式等多个方面鉴定POD基因家族成员，通过转录组和实时荧光定量PCR分析POD基因家族成员在增强UV-B照射下的表达模式。杧果POD（MiPOD）基因家族共有77个家族成员，分布于20条染色体与2个碎片片段中，其编码的氨基酸数量为206~500 aa，稳定蛋白占多数，大部分为亲水性蛋白；预测大部分MiPOD亚细胞定位于叶绿体内；根据进化关系分为7个亚组，亚组成员间的基因结构相似；共线性分析结果表明，MiPOD基因参与片段复制的比例较高，推测其可能与MiPOD家族的扩张有关；选择压分析结果表明，共线性基因Ka/Ks值均远小于1，说明MiPOD在进化过程中可能主要受到纯化选择作用；MiPOD基因的启动区域包含大量光响应、激素响应与逆境响应元件；MiPOD在增强UV-B照射下的果实生长发育过程中具有不同的表达模式，其中高表达成员仅MiPOD7的表达量存在显著差异，MiPOD7在UV-B胁迫下的表达量显著高于对照，推测可能在杧果果实响应UV-B胁迫中发挥重要作用。综上所述，MiPOD基因家族成员可能通过片段复制和内含子减少模式进化，并通过感受不同种类的信号而行使不同的功能，从而形成不同的表达模式。本研究为进一步研究杧果POD基因对不同信号的响应机制奠定基础。

来源：2024年第12期

《热带作物学报》期刊编辑部

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