Page 36 - 《广西植物》2026年第5期

７ ６ ８ 广 西 植 物 ４６ 卷
１０ ｇｒｏｕｐｓ ａｎｄ ｕｎｅｖｅｎｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｃｒｏｓｓ １１ ｒｉｃｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ. (２) Ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｍｏｔｉｆ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｏｍａｉｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｏｖｅｒ ５０％ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ Ｍｏｔｉｆ １ꎬ Ｍｏｔｉｆ ２ꎬ Ｍｏｔｉｆ ３ꎬ Ｍｏｔｉｆ ５ꎬ Ｍｏｔｉｆ ９ꎬ Ｍｏｔｉｆ １０ ａｎｄ Ｍｏｔｉｆ １４ꎬ
ｗｉｔｈ ｓｉｍｉｌａｒ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎻ ２０ ｍｅｍｂｅｒｓ ｐｏｓｓｅｓｓｅｄ ＰＬ￣６ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｏｍａｉｎꎬ ａｎｄ １４ ｍｅｍｂｅｒｓ
ｐｏｓｓｅｓｓｅｄ ＨＡＤ￣ｌｉｋｅ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｏｍａｉｎ. (３) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ５７ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｉｎ ＰＯＤ ｇｅｎｅ
ｆａｍｉｌｙꎬ ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄ ｉｎｔｏ ｌｉｇｈｔ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅꎬ ｈｏｒｍｏｎｅ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅꎬ ｓｔｒｅｓｓ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅꎬ ａｎｄ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅꎬ ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ Ｇ￣ｂｏｘ ａｎｄ ｈｏｒｍｏｎｅ￣ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ＡＢＲＥ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ
ａｂｕｎｄａｎｔ. (４) Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｏｓ０３ｔ０１７０９００￣０１ꎬ Ｏｓ０３ｔ０１７０９００￣０２ꎬ Ｏｓ０６ｔ０１０６８００￣０１ꎬ
Ｏｓ１２ｔ０６４１４００￣０１ ａｎｄ Ｏｓ１２ｔ０６４１４００￣０２ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｖｅｒａｌｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅｙ ｍａｙ ｐｌａｙ
ｃｒｕｃｉａｌ ｒｏｌｅｓ ｉｎ ｏｒｇａｎ ａｎｄ ｔｉｓｓｕｅ ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｓｉｓꎬ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔꎬ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｂｉｏｔｉｃ ａｎｄ ａｂｉｏｔｉｃ
ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｉｎ ｒｉｃｅ. Ｔｈｅ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｌａｙ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｃｅ
ＰＯＤ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔａｒｇｅｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ￣ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｅｓｉｇｎ ｂｒｅｅｄｉｎｇ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｒｉｃｅꎬ ＰＯＤ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙꎬ ｇｅｎｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎꎬ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎꎬ
ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ

水稻(Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ) 是世界上最重要的粮食作 得到 ４２２ 个 ＴａＰＯＤ 基因家族成员ꎬ有 ８６.５％成员在
物之一ꎬ全球约有 ５０％的人口将其作为主要口粮 根系中高表达ꎬ说明它们对根系的生长和保护发挥
(Ｓｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻ 杜佳临等ꎬ ２０２５)ꎮ 同时ꎬ水稻 着重要作用ꎻ同时发现ꎬ在赤霉素和低温处理下ꎬ
作为单子叶植物生物学研究的模式生物ꎬ相关研 ＴａＰＯＤ３４０ 分别显著上调 ３４.１ 倍和 ２３ 倍ꎬ暗示该基
究基础扎实、内容广泛ꎬ现已获得了丰富的水稻基 因可能密切参与赤霉素和低温响应模式或信号通
因组信息、完善的注释信息和成熟的遗传操作体 路ꎮ 陆 雯 佳 等 ( ２０２５) 在 大 麦 中 鉴 定 到 １７８ 个
系等(Ｗａｒｅꎬ ２００２ꎻ 王晖等ꎬ ２０２５)ꎮ 水稻在生长 ＨｖＰＲＸｓ 基因家族成员ꎬ其中 ９９ 个成员拥有与干旱
发育过程中ꎬ常常会遭受多种生物胁迫( 如稻瘟 胁迫响应有关的 ＭＹＢ 顺式作用元件ꎬ在 ２０％(体积
病、稻曲病和纹枯病等病原菌侵染) 和非生物胁迫 比)ＰＥＧ￣６０００ 模拟干旱胁迫环境下ꎬ强抗旱大麦种
(如高温、冷害、盐碱和干旱等极端条件)ꎬ从而产 质 ＺＤＭ５８５０ 和干旱敏感型大麦种质 ＩＬ￣１２ 的叶片
生超出细胞自身清除能力的过量活性氧( ｒｅａｃｔｉｖｅ 和根系内 ＨｖＰＲＸ１、 ＨｖＰＲＸ１８、 ＨｖＰＲＸ６３、 ＨｖＰＲＸ１６０
ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ＲＯＳ)ꎬ 致 使 细 胞 质 膜、 蛋 白 质 和 和 ＨｖＰＲＸ１６７ 的表达量显著增加ꎬ能够缓解干旱胁
ＤＮＡ 结构遭到氧化破坏ꎬ最终因细胞代谢紊乱而 迫带来的不利影响ꎬ增强其抗旱性ꎮ 除抗逆应答
影响生长、发育甚至生存( 雷刚和黄英金ꎬ ２０１７ꎻ 外ꎬＰＯＤ 基因家族成员在细胞壁形成与加固过程中
余钧明等ꎬ ２０２５)ꎮ 因此ꎬ水稻拥有强大的抗氧化 也发挥着不可替代的作用ꎮ 白磊等(２０２４) 研究发
保护系统ꎬ能及时清除过量 ＲＯＳꎬ维持细胞内氧化 现ꎬＺｄＰＯＤ１ 重组酵母菌液在未经加热情况下ꎬＤＮＡ
还原平衡ꎬ这对水稻抵抗胁迫至关重要ꎮ 就能从细胞中溢出ꎬ而在 ＺｄＰＯＤ２ 重组酵母菌液中ꎬ
过氧化物酶(Ｃｌａｓｓ Ⅲ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅꎬＰＯＤ 或 ＰＲＸ) ＤＮＡ 只有经过一定时间沸水浴才能从细胞中溢出ꎮ
是抗氧化保护系统中重要的酶类成员之一ꎬ是广泛 同时使用超声细胞破碎仪对 ＺｄＰＯＤ１ 和 ＺｄＰＯＤ２ 重
存在于植物、动物和微生物中的氧化还原酶(史晓 组酵母细胞进行破碎ꎬ发现 ＺｄＰＯＤ２ 重组酵母细胞
霞等ꎬ ２０２１)ꎮ 在植物体内ꎬ主要存在的Ⅲ类过氧化 的破碎率显著低于 ＺｄＰＯＤ１ꎬ表明 ＺｄＰＯＤ２ 对细胞

物酶ꎬ 也 称 分 泌 性 植 物 过 氧 化 物 酶 ( Ｇａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ 壁的形成与加固作用效果明显ꎮ 由于 ＰＯＤ 基因家
２００９)ꎬ其既直接参与抗逆应答以清除 ＲＯＳ(张兆冉 族在植物生长发育和抵御逆境胁迫等方面发挥着
等ꎬ ２０２４)ꎬ又与细胞壁的形成与加固等密切相关 巨大作用ꎬ该基因成员在水稻中也有一些已被定位

(Ｐａｓｓａｒｄｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５ꎻ Ｓｈｉｇｅｔｏ ＆ Ｔｓｕｔｓｕｍｉꎬ ２０１５)ꎮ 或克隆ꎬ但在整体基因家族层面进行系统鉴定及其
郝立冬等(２０２３) 研究发现ꎬＺｍＰＲＸ４２ 基因在玉米 结构和功能分析还是缺乏的ꎮ 对水稻 ＰＯＤ 基因家

自交系 ５４３５８ 的非生物胁迫应答中起到正向作用ꎬ 族进行鉴定与分析ꎬ不仅能够解析其成员结构、功
在干旱、高温和盐胁迫等环境下其相对表达量显著 能和组织表达特征等ꎬ还能为揭示水稻抗逆育种的
提高ꎮ 琚吉浩等(２０２４)对小麦进行 ＲＮＡ￣Ｓｅｑ 鉴定ꎬ 分子机制提供重要的理论依据ꎮ