Page 22 - 《广西植物》2026年第5期
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７ ５ ４ 广 西 植 物 ４６ 卷
对植物的生长和发育具有至关重要的作用ꎮ 模式 ＭＯＤＥＬ( ｈｔｔｐｓ: / / ｓｗｉｓｓｍｏｄｅｌ. ｅｘｐａｓｙ. ｏｒｇ) 在 线 工 具
植物拟南芥中已鉴定出 ４ 个葡萄糖神经酰胺酶基 进行预测( Ｇｕｅｘ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９ꎻＢｉｅｎｅｒｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ
因ꎬ其中 ＡｔＧＣＤ３ 被证实具有特异性水解长酰基链 Ｂｅｒｔｏｎｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻＷａｔｅｒｈｏｕｓｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 所
糖基神经酰胺的生化活性( Ｄａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 尽 有生物信息学分析均基于 ２０２５ 年 ３ 月 ２ 日至同年
管葡萄糖神经酰胺酶同源基因在拟南芥等模式植 ４ 月 ２０ 日期间下载的数据库版本ꎮ
物中的功能已有初步探索ꎬ但水稻中该类基因全 １.３ ＯｓＮＧＣＤ 多序列比对及基因结构分析
基因组水平系统鉴定和功能网络分析仍待完善ꎮ 使用 ＤＮＡＭＡＮ 软件进行 ＯｓＮＧＣＤ 蛋白序列
基于此ꎬ本研究采用生物信息学与分子生物 多重 比 对 ( 默 认 参 数)ꎮ 通 过 Ｔｈｅ ＭＥＭＥ Ｓｕｉｔｅ
学相 结 合 的 策 略ꎬ 在 水 稻 全 基 因 组 范 围 内 对 (ｈｔｔｐｓ: / / ｍｅｍｅ￣ｓｕｉｔｅ. ｏｒｇ) 分 析 保 守 基 序 ( 参 数 设
ＯｓＮＧＣＤ 基因家族成员进行全面鉴定和分析ꎬ内容 置: 重 复 次 数 ０ ~ １ꎬ 最 大 基 序 数 １０ )ꎬ 结 果 以
涵盖基因鉴定与分类、系统进化分析、基因结构解 ＭＥＭＥ.ｘｍｌ 格式输出ꎬ并利用 ＴＢｔｏｏｌｓ 可视化ꎮ 从
析、染色体定位、启动子区域顺式作用元件分析ꎬ ＮＣＢＩ 获取 Ｈｉｔｄａｔａ. ｔｘｔ 文件ꎬ通过 ＣｈｉＰｌｏｔ( ｈｔｔｐｓ: / /
以及家族成员在不同组织和多种胁迫条件下的表 ｗｗｗ. ｃｈｉｐｌｏｔ. ｏｎｌｉｎｅ ) 展 示 保 守 结 构 域ꎮ 基 于
达水平变化研究ꎮ 以期为深入探索 ＯｓＮＧＣＤ 基因 Ｅｎｓｅｍｂｌ 基因组注释文件ꎬ采用 ＴＢｔｏｏｌｓ 的 Ｖｉｓｕａｌｉｚｅ
家族的功能及抗逆育种提供重要的理论依据ꎮ Ｇｅｎｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 功能分析基因结构ꎮ
１.４ 系统发育分析
１ 材料与方法 从 ＮＣＢＩ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｗｗｗ. ｎｃｂｉ. ｎｌｍ. ｎｉｈ. ｇｏｖ / ) 和
Ｐｈｙｔｏｚｏｍｅ( ｈｔｔｐｓ: / / ｐｈｙｔｏｚｏｍｅ￣ｎｅｘｔ. ｊｇｉ. ｄｏｅ. ｇｏｖ / ) 数
１.１ 试验材料 据库获取拟南芥葡萄糖神经酰胺酶蛋白序列ꎮ 使
本研 究 以 粳 稻 品 种 日 本 晴 ( Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ. 用 ＭＥＧＡ￣Ｘ 软件ꎬ以邻接法( ｎｅｉｇｈｂｏｒ￣ｊｏｉｎｉｎｇ) 构建
ｓｓｐ. Ｊａｐｏｎｉｃａ ｃｖ. Ｎｉｐｐｏｎｂａｒｅ) 为试验材料ꎬ该材料 系统发育树(参数:ＣｌｕｓｔａｌＷ 多重比对ꎬＢｏｏｔｓｔｒａｐ 检
由本实验室长期保存并繁殖ꎮ 验 ５００ ~ １ ０００ 次)ꎮ 进化树结果以 ＮＷＫ 格式 保
１.２ ＯｓＮＧＣＤ 基因家族的鉴定与蛋白质理化性质 存ꎬ并通过 ＣｈｉＰｌｏｔ 进行可视化优化ꎮ
分析 １.５ 顺式作用元件分析
从 ＲＧＡＰ 数据库( ｈｔｔｐ: / / ｒｉｃｅ.ｕｇａ.ｅｄｕ) 获取候 基于水稻基因组注释文件ꎬ利用 ＴＢｔｏｏｌｓ 提取
选基因 Ｏｓ０７ｇ０４４４０００ 的蛋白质序列信息ꎮ 基于 ＯｓＮＧＣＤ 家族编码序列(ｃｏｄｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬＣＤＳ) 及其
Ｅｎｓｅｍｂｌ Ｐｌａｎｔｓ 数据库(ｈｔｔｐｓ: / / ｐｌａｎｔｓ.ｅｎｓｅｍｂｌ.ｏｒｇ) 起始密码子上游 ２ ０００ ｂｐ 的启动子区域( Ｃｈｅｎ ｅｔ
下载 ＩＲＧＳＰ￣１.０ 版本的水稻全基因组序列( ＦＡＳＴＡ ａｌ.ꎬ ２０２３ )ꎮ 将 启 动 子 序 列 提 交 至 ＰｌａｎｔＣＡＲＥ
格式) 和 基 因 组 注 释 文 件 ( ＧＦＦ３ 格 式)ꎮ 使 用 ( ｈｔｔｐ:/ / ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ. ｐｓｂ. ｕｇｅｎｔ. ｂｅ / ｗｅｂｔｏｏｌｓ/
ＴＢｔｏｏｌｓ 软件进行 ＢＬＡＳＴＰ 比对( Ｅ￣ｖａｌｕｅ<１ｅ )ꎬ初 ｐｌａｎｔｃａｒｅ / ｈｔｍｌ/ )预测顺式作用元件ꎬ筛选与植物激
￣５
步鉴定出 ４ 个 ＯｓＮＧＣＤ 家族成员ꎮ 通过 Ｐｆａｍ 数据 素响应及胁迫相关的元件ꎬ并通过 ＴＢｔｏｏｌｓ 的 Ｓｉｍｐｌｅ
库(ｈｔｔｐ: / / ｐｆａｍ.ｘｆａｍ.ｏｒｇ / )对候选蛋白序列进行结 ｂｉｏｓｅｑｕｅｎｃｅ ｖｉｅｗｅｒ 可视化ꎮ
构域(ＰＦ０４６８５)验证ꎬ最终确定 ＯｓＮＧＣＤ 家族成员 １.６ 表达模式分析
为 Ｏｓ０７ｇ０４４４０００、 Ｏｓ０８ｇ０１１１２００、 Ｏｓ１０ｇ０４７３４００ 通 过 ＲｉｃｅＸＰｒｏ 数 据 库 ( ｈｔｔｐｓ: / / ｒｉｃｅｘｐｒｏ.
和 Ｏｓ１１ｇ０２４２１００ꎮ ｄｎａ.ａｆｆｒｃ.ｇｏ.ｊｐ / ) 分析 ＯｓＮＧＣＤ 家族在不同组织中
采 用 Ｅｘｐａｓｙ￣ＰｒｏｔＰａｒａｍ 工 具 ( ｈｔｔｐｓ: / / ｗｅｂ. 的表达谱ꎮ 本研究采集了水稻日本晴不同生长发
ｅｘｐａｓｙ.ｏｒｇ / ｐｒｏｔｐａｒａｍ) 预测各成员的氨基酸数量、 育阶段的组织样品ꎬ包括萌发种子(３ ｄ 的胚)ꎬ幼
分子量、理论等电点及不稳定系数( Ｗｉｌｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ 苗期组织[根、茎、叶(２０ ｄ 的幼苗)]ꎬ营养生长期
１９９９ )ꎮ 利 用 Ｐｌａｎｔ￣ｍＰＬｏｃ ( ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ. ｃｓｂｉｏ. 组织[根、茎、叶(３６ ｄ 的幼苗)]ꎬ生殖生长期组织
ｓｊｔｕ. ｅｄｕ. ｃｎ / ｂｉｏｉｎｆ/ ｐｌａｎｔ￣ｍｕｌｔｉ) 和 ＣＥＬＬＯ ( ｈｔｔｐ: / / (花序、灌浆期籽粒、乳熟期籽粒和蜡熟期籽粒)ꎮ
ｃｅｌｌｏ.ｌｉｆｅ. ｎｃｔｕ. ｅｄｕ. ｔｗ) 预 测 亚 细 胞 定 位 ( Ｃｈｏｕ ＆ 每个样品均设 ３ 个重复ꎬ经液氮速冻后于－８０ ℃ 保
Ｓｊｅｍꎬ ２００８)ꎮ 蛋白质二级结构和三级结构分别通 存ꎮ 此外ꎬ从水稻表达谱数据库 ＲｉｃｅＸＰｒｏ 中下载
过 ＳＯＰＭＡ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｎｐｓａ￣ｐｒａｂｉ. ｉｂｃｐ. ｆｒ) 和 ＳＷＩＳＳ￣ 了 ＯｓＮＧＣＤ 基因在茉莉酸( ｊａｓｍｏｎｉｃ ａｃｉｄꎬＪＡ)、脱
