Page 38 - 《广西植物》2026年第5期
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７ ７ ０ 广 西 植 物 ４６ 卷
族成员ꎬ对其理化性质、亚细胞定位及信号肽位置 ００ 未含有 ｍｏｔｉｆ 外ꎬ其余 ６０ 个 ＰＯＤ 基因家族成员均
进 行 分 析ꎬ 发 现 其 氨 基 酸 数 量 为 １１４ 含有 １ ~ ８ 个 ｍｏｔｉｆꎬ其中有 ５ 个成员只含有 １ 个
(Ｏｓ１０ｔ０４０４５３３￣００) ~ １ １７５ ( Ｏｓ０１ｔ０２７７６００￣００)ꎻ分 ｍｏｔｉｆꎬ有 １ 个成员含有 ８ 个 ｍｏｔｉｆꎮ Ｍｏｔｉｆ １、Ｍｏｔｉｆ ２、
子量为 １２.４５ ｋＤａ (Ｏｓ１０ｔ０４０４５３３￣００) ~ １３０.９５ ｋＤａ Ｍｏｔｉｆ ３、Ｍｏｔｉｆ ５、Ｍｏｔｉｆ ９、Ｍｏｔｉｆ １０ 和 Ｍｏｔｉｆ １４ 在 ５０％
( Ｏｓ０１ｔ０２７７６００￣００ )ꎻ 理 论 等 电 点 为 ４. ９２ 以上的成员中含有ꎬ并且排列顺序多为 Ｍｏｔｉｆ １４、
(Ｏｓ０５ｔ０２７９９００￣００) ~ １０.７５ ( Ｏｓ１２ｔ０６４１４００￣０１)ꎬ其 Ｍｏｔｉｆ ５、Ｍｏｔｉｆ １０、Ｍｏｔｉｆ １、Ｍｏｔｉｆ ２、Ｍｏｔｉｆ ３ 和 Ｍｏｔｉｆ ９ꎬ
中理论等电点低于 ７.００ 的酸性蛋白成员有 ２９ 个ꎬ 保守性表现较高ꎮ
高于 ７.００ 的碱性蛋白成员有 ３５ 个ꎻ不稳定指数为 从水稻 ＰＯＤ 基因家族保守结构域分析(图 ３:
１７.８４ ( Ｏｓ０６ｔ０５４５４００￣０１) ~ ７７. ０４ ( Ｏｓ１２ｔ０６４１４００￣ Ｂ) 可以看出ꎬＯｓ０３ｔ０１４０９００￣００、Ｏｓ１０ｔ０４６６０００￣０１ 和
０１)ꎬ其中不稳定指数低于 ４０.００ 的蛋白有 ３４ 个ꎬ高 Ｏｓ１０ｔ０５７３３００￣００ 未 含 有 保 守 结 构 域ꎬ 而
于 ４０.００ 的蛋白有 ３０ 个ꎻ总平均亲水系数为－０.７０６ Ｏｓ０１ｔ０３２９３００￣０１、 Ｏｓ０７ｔ０２０７８００￣００、 Ｏｓ１１ｔ０４４６５００￣
(Ｏｓ１０ｔ０５７３３００￣００) ~ ０.９５８ ( Ｏｓ１０ｔ０４０４５６６￣００)ꎬ其 ００ 均 含 有 ２ 个 保 守 结 构 域ꎬ 分 别 为 ＰＨＡ０３２４７
中总平均亲水系数小于 ０ 的亲水蛋白有 ４０ 个ꎬ大于 ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ 和 ＰＬ￣６ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ、ＥｎｔＦ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ 和
等于 ０ 的疏水蛋白有 ２４ 个ꎮ 亚细胞定位预测发现ꎬ ＰＬＮ０２２１８ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ、 ＨＡＤ ＿ ｌｉｋｅ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ 和
定位于细胞核、细胞膜、细胞质、内质网、溶酶体、液 Ｃａｔｉｏｎ＿ＡＴＰａｓｅ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙꎮ 含有保守结构域 ＰＬ￣６
泡和高尔基体的成员分别有 ８ 个、２３ 个、３ 个、７ 个、 ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ 的成员有 ２０ 个ꎬ含有保守结构域 Ｐｇｕ１
１７ 个、１７ 个和 ５ 个ꎬ定位于细胞壁的成员有 ２７ 个ꎮ 的成员有 ８ 个ꎬ这 ２ 个保守结构域均属于 ＰＬ￣６ 多糖
信号肽位置预测显示ꎬ２３ 个成员 Ｎ 端存在信号肽ꎮ 裂解 酶 超 家 族ꎻ 含 有 保 守 结 构 域 ＨＡＤ ＿ ｌｉｋｅ
２.２ 水稻 ＰＯＤ 基因家族系统进化树构建 ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ 的成员有 １４ 个ꎬ含有保守结构域 ＧＰＨ＿
为了分析水稻 ＰＯＤ 基因家族成员进化关系ꎬ ｓｕｃｒｏｓｅ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ 的成员有 ９ 个ꎬ这 ２ 个保守结构
利用 ６４ 个水稻 ＰＯＤ 蛋白序列进行系统进化树构 域均属于 ＨＡＤ 水解酶超家族ꎮ
建(图 １)ꎮ 将 ＰＯＤ 基因家族成员分为 １０ 类ꎬ其中 从水稻 ＰＯＤ 基因结构分析( 图 ３:Ｃ) 可以看
ＧｒｏｕｐⅧ拥有成员最多ꎬ为 ９ 个ꎻ其次是 ＧｒｏｕｐⅦ和 出ꎬ６４ 个 ＰＯＤ 基因家族成员的外显子数量在 １ ~
ＧｒｏｕｐⅩꎬ 均 拥 有 ８ 个 成 员ꎻ Ｇｒｏｕｐ Ⅱ、 Ｇｒｏｕｐ Ⅳ 和 ２４ 个之间ꎬ其中 Ｏｓ０３ｔ０３２６１００￣０１、Ｏｓ１０ｔ０４０４５３３￣
ＧｒｏｕｐⅨ均包含 ７ 个成员ꎻＧｒｏｕｐⅠ和 ＧｒｏｕｐⅥ均包 ００ 和 Ｏｓ１０ｔ０４０４５６６￣００ 外 显 子 数 量 最 少ꎬ
含 ５ 个成员ꎻＧｒｏｕｐⅢ和 ＧｒｏｕｐⅤ拥有成员最少( 均 Ｏｓ１１ｔ０４４６５００￣００ 外显子数量最多ꎬ外显子为 ３ 个
为 ４ 个)ꎮ 在 ６４ 个水稻 ＰＯＤ 基因家族中有 １８ 个 的成员最多ꎬ有 １０ 个ꎮ 此外ꎬ４２ 个成员基因结构
旁系基因对ꎬＧｒｏｕｐⅠ、ＧｒｏｕｐⅢ、ＧｒｏｕｐⅤ和 ＧｒｏｕｐⅥ 是 完 整 的ꎬ ３ 个 成 员 ( Ｏｓ０５ｔ０１００６００￣０１、
均含有 １ 个ꎬＧｒｏｕｐⅡ、ＧｒｏｕｐⅣ、ＧｒｏｕｐⅨ和 ＧｒｏｕｐⅩ Ｏｓ１０ｔ０４１２０５０￣００ 和 Ｏｓ１１ｔ０４４６５００￣００) 基 因 结 构
均含有 ２ 个ꎬＧｒｏｕｐⅦ和 ＧｒｏｕｐⅧ均含有 ３ 个ꎮ 缺失 ３′￣ＵＴＲ( 非编码区)ꎬ７ 个成员( Ｏｓ０１ｔ０２９６２００￣
２.３ 水稻 ＰＯＤ 基因家族染色体定位 ０１、Ｏｓ０５ｔ０１００６００￣０２、Ｏｓ０８ｔ０１０７３００￣００、Ｏｓ０３ｔ０１７０９００￣
从染色体定位分析(图 ２)可以看出ꎬ６４ 个水稻 ０２、Ｏｓ１０ｔ０４１２０００￣０１、Ｏｓ０１ｔ０６２３６００￣０１ 和 Ｏｓ０６ｔ０５６５９００￣
ＰＯＤ 基因家族成员分布在除 ４ 号染色体外的 １１ 条 ０１)基因结构缺失 ５′￣ＵＴＲꎬ１２ 个成员基因结构不存在
染色体上ꎬ其中 ３ 号染色体上数量最多(１３ 个)ꎬ５ ＵＴＲ 区域ꎮ
号和 ６ 号染色体上均分布 ９ 个ꎬ１ 号和 １０ 号染色体 ２.５ 水稻 ＰＯＤ 基因家族启动子顺式作用元件预测
上均分布 ８ 个ꎬ２ 号染色体上分布 ５ 个ꎬ７ 号、８ 号和 对水稻 ＰＯＤ 基因家族进行启动子顺式作用元
１１ 号染色体上均分布 ３ 个ꎬ１２ 号染色体上分布 ２ 件预测(图 ４)ꎬ去除信息不全、起止位点超过２ ０００
个ꎬ９ 号染色体上分布最少(仅含有１ 个)ꎮ ｂｐ、ＣＡＡＴ￣ｂｏｘ 和 ＴＡＴＡ￣ｂｏｘ 等启动子顺式作用元
２.４ 水稻 ＰＯＤ 基因家族保守基序、保守结构域及 件后ꎬ剩余 １ ４８９ 个ꎮ 水稻 ６４ 个 ＰＯＤ 基因家族成
基因结构分析 员的顺式作用元件数量分布在 １１ ( Ｏｓ０５ｔ０１００６００￣
从水稻 ＰＯＤ 基因家族进行保守基序可视化分 ０１) ~ ５７ ( Ｏｓ０３ｔ０８０８０００￣００) 范围内ꎬ元件种类分
析 ( 图 ３: Ａ ) 可 以 看 出ꎬ 除 Ｏｓ０３ｔ０１４０９００￣００、 布在 ８ (Ｏｓ０６ｔ０１０６８００￣０１) ~ ２０ (Ｏｓ０３ｔ０８３３８００￣０１
Ｏｓ１０ｔ０４０４５６６￣００、 Ｏｓ１０ｔ０４６６０００￣０１ 和 Ｏｓ１０ｔ０５７３３００￣ 和 Ｏｓ０６ｔ０５４５４００￣０１)区间ꎮ 将１ ４８９个元件按照功
