Page 37 - 《广西植物》2026年第5期

５ 期 刘俊峰等: 水稻 ＰＯＤ 基因家族鉴定及其结构和功能分析 ７ ６ ９

因此ꎬ本研究基于水稻全基因组数据ꎬ采用生 ２０２０) Ｇｅｎｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｉｓｕａｌｉｚｅ ｆｒｏｍ ＧＴＦ / ＧＦＦ 功能
物信息学分析方法ꎬ通过对水稻 ＰＯＤ 基因家族成 对水稻 ＰＯＤ 基因家族进行染色体定位分析ꎮ
员的理化性质、启动子顺式作用元件和基因表达 １.６ 水稻 ＰＯＤ 基因家族保守基序、保守结构域及
模式等进行分析ꎬ拟探讨以下问题:(１) 水稻 ＰＯＤ 基因结构分析
基因家族成员数量及其基本信息ꎻ(２) 水稻 ＰＯＤ 使 用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２. ３１０ 软 件 ( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ
基因家族成员染色体定位、保守结构域和顺式作 ２０２０) Ｓｉｍｐｌｅ ＭＥＭＥ Ｗｒａｐｐｅｒ 功能对水稻 ＰＯＤ 基
用元件等ꎻ(３) 水稻 ＰＯＤ 基因家族成员在不同部 因家族蛋白序列进行分析ꎬ得到 ＭＥＭＥ.ｘｍｌ 文件ꎬ
位、不同生育时期的表达模式ꎮ 本研究将明晰对 ｍｏｔｉｆ 搜 索 数 量 设 置 为 ２０ꎬ其 他 参 数 默 认ꎮ 通 过
水稻 ＰＯＤ 基因家族成员的认识ꎬ为进一步明确水 ＮＣＢＩ 数 据 库 中 ＣＤ￣Ｓｅａｒｃｈ Ｔｏｏｌ ( ｈｔｔｐｓ: / / ｗｗｗ.
稻 ＰＯＤ 基因家族的功能以及水稻抗性分子设计育 ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ / Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ / ｂｗｒｐｓｂ / ｂｗｒｐｓｂ.ｃｇｉ) 对水

种提供重要靶点资源奠定基础ꎮ 稻 ＰＯＤ 基因家族的保守结构域进行分析ꎮ 利用
ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２. ３１０ 软 件 ( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０) Ｇｅｎｅ
１ 材料与方法 Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｖｉｅｗ (ａｄｖａｎｃｅｄ)功能对水稻 ＰＯＤ 基因家
族基因结构进行分析ꎬ并对保守基序、保守结构域
１.１ 数据来源 和基因结构进行可视化ꎮ
从 ＥｎｓｅｍｂｌＰｌａｎｔｓ 数 据 库 ( ｈｔｔｐ: / / ｐｌａｎｔｓ. １.７ 水稻 ＰＯＤ 基因家族启动子顺式作用元件分析
ｅｎｓｅｍｂｌ.ｏｒｇ)下载水稻( Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｊａｐｏｎｉｃａ Ｇｒｏｕｐ 使用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２.３１０ 软件(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)
ＩＲＧＳＰ￣１.０)的基因组、基因组注释数据和蛋白序 Ｇｔｆ/ Ｇｆｆ３ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ Ｅｘｔｒａｃｔ 功能提取水稻 ＰＯＤ 基因
列 数 据ꎮ 从 ＮＣＢＩ 数 据 库 ( ｈｔｔｐｓ: / / ｗｗｗ. ｎｃｂｉ. ＣＤＳ 上游 ２ ０００ ｂｐ 序列ꎬ利用 ＰｌａｎｔＣＡＲＥ 数据库
ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ)下载拟南芥 ＰＯＤ 蛋白序列ꎮ (Ｌｅｓｃｏｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ ) ( ｈｔｔｐ:/ / ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ. ｐｓｂ.
１.２ 水稻 ＰＯＤ 基因家族鉴定 ｕｇｅｎｔ.ｂｅ / ｗｅｂｔｏｏｌｓ/ ｐｌａｎｔｃａｒｅ / ｈｔｍｌ) 进行顺式作用元
以拟南芥 ＰＯＤ 蛋白序列为索引序列ꎬ以水稻全 件分析ꎬ删除 ＣＡＡＴ￣ｂｏｘ 和 ＴＡＴＡ￣ｂｏｘ 等核心启动子
基因组序列为目标序列ꎬ使用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２.３１０ 软 顺式作用元件ꎬ以及信息不全和起始位点大于２ ０００
件(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０) Ｔｗｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｆｉｌｅｓ 功能进行 ｂｐ 的顺式作用元件ꎬ 利用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２. ３１０ 软件
－２０
ｂｌａｓｔ 筛选ꎬＥ￣ｖａｕｌｅ 设定为 １０ ꎬ其他参数默认ꎬ删 (Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０) Ｓｉｍｐｌｅ ＢｉｏＳｅｑｕｅｎｃｅ Ｖｉｅｗｅｒ 功能
除重复基因后得到 ６４ 个水稻 ＰＯＤ 基因家族成员ꎮ 进行可视化ꎮ
１.３ 水稻 ＰＯＤ 基因家族理化性质、亚细胞定位及 １.８ 基因表达模式
信号肽位置分析 在 ＲＡＰ￣ＤＢ 数 据 库 ( ｈｔｔｐｓ: / / ｒａｐｄｂ. ｄｎａ. ａｆｆｒｃ.
使 用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２. ３１０ 软 件 ( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ｇｏ.ｊｐ / )中下载 ＰＯＤ 基因家族成员在叶片生殖生
２０２０) Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｐａｒａｍｔｅｒ Ｃａｌｃ 功能分析水稻 ＰＯＤ 基 长期(０:００)、叶鞘营养生长期(０:００)、根营养生
因家族的氨基酸数量、分子量和理论等电点等理化 长期(１２:００)、茎成熟期(１２:００)、花序(５.０ ~ １０.０
性 质ꎮ 通 过 ＤｅｅｐＬｏｃ ( ｈｔｔｐｓ:/ / ｓｅｒｖｉｃｅｓ. ｈｅａｌｔｈｔｅｃｈ. ｍｍ)、雄蕊(１.２ ~ １.５ ｍｍ)、雌蕊(１.４ ~ １.８ ｍｍ)、外
ｄｔｕ.ｄｋ / ｓｅｒｖｉｃｅｓ/ ＤｅｅｐＬｏｃ￣２. １ / ) 在线预测亚细胞定 稃(４.０ ~ ５.０ ｍｍ)、内稃(４.０ ~ ５.０ ｍｍ)、子房(５ 天

位ꎻ 使 用 ＳｉｇｎａＩＰ￣６. ０ 网 站 ( ｈｔｔｐｓ:/ / ｓｅｒｖｉｃｅｓ. 后ꎬ５ ＤＡＦ)、胚( １０ 天后ꎬ１０ ＤＡＦ) 和胚乳( １０ 天
ｈｅａｌｔｈｔｅｃｈ.ｄｔｕ.ｄｋ / ｓｅｒｖｉｃｅｓ/ ＳｉｇｎａＩＰ￣６.０ / )在线预测信 后ꎬ１０ ＤＡＦ)的表达量归一化数据ꎬ归一化方法采

号肽位置ꎮ 取 ｌｏｇ 转换ꎬ使用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱｖ２.３１０ 软件( Ｃｈｅｎ ｅｔ
２
１.４ 系统进化树构建 ａｌ.ꎬ ２０２０) ＨｅａｔＭａｐ 功能绘制热图ꎮ
利用 ＭＥＧＡ１２ 软件构建水稻 ＰＯＤ 基因家族

进化 树ꎬ 采 用 邻 接 法 ( ｎｅｉｇｈｂｏｒ￣ｊｏｉｎｉｎｇ)ꎬ Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ ２ 结果与分析
值设置为 １ ０００ꎬ其他参数默认ꎮ 使用 ｉＴＯＬ 在线
网站(ｈｔｔｐｓ: / / ｉｔｏｌ.ｅｍｂｌ.ｄｅ)美化进化树ꎮ ２.１ 水稻 ＰＯＤ 基因家族理化性质、亚细胞定位及
１.５ 水稻 ＰＯＤ 基因家族染色体定位 信号肽位置分析
使 用 ＴＢｔｏｏｌｓ￣Ⅱ ｖ２. ３１０ 软 件 ( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ 从表 １ 可以看出ꎬ得到 ６４ 个水稻 ＰＯＤ 基因家