Page 44 - 《广西植物》2026年第5期

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图 ５ 水稻 ＰＯＤ 基因家族启动子顺式作用元件分类及数量
Ｆｉｇ. ５ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｃｉｓ￣ａｃｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ＰＯＤ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅｒｓ ｉｎ ｒｉｃｅ

进细胞壁木质化ꎬ加固细胞壁结构ꎬ从而保护细胞 ＰＬ￣６ 与 ＨＡＤ 结构域ꎬ与丝瓜(骆彩霞等ꎬ ２０２３) 的
内部环境(玉猛等ꎬ ２０１７)ꎮ ｐｌａｎｔ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅｓ 结构域不同ꎬ这进一步印证了水
通过分析水稻 ＰＯＤ 基因家族发现ꎬ可以将其 稻 ＰＯＤ 基因家族在进化过程中发生了显著的功能
分为 １０ 个亚族ꎬ每个亚族成员数量 ４ ~ ９ 个ꎮ 同一 分化ꎮ 这种分化很可能是由两种植物所面临的独
亚族拥有相似的保守基序和结构域ꎬ说明其进化 特环境选择压力导致的ꎬ如水稻长期适应水生或
关 系、 作 用 方 式 和 功 能 相 对 较 近 ( 姚 亚 轩 等ꎬ 半水生环境ꎬ其细胞壁代谢与抗逆策略可能更为
２０２３)ꎮ 其中ꎬＭｏｔｉｆ １、Ｍｏｔｉｆ ２、Ｍｏｔｉｆ ３、Ｍｏｔｉｆ ５、Ｍｏｔｉｆ 复杂ꎬ从而使基因出现了功能分化ꎮ
９、Ｍｏｔｉｆ １０ 和 Ｍｏｔｉｆ １４ 最为保守ꎬ在一半以上的成 对水稻 ＰＯＤ 基因家族启动子顺式作用元件进
员中分布且排列顺序高度一致ꎬ这可能是 ＰＯＤ 发 行预测ꎬ共得到光响应型、激素响应型、胁迫响应
挥催化作用所必需的核心结构单元ꎮ 同时ꎬ２８ 个 型和生长发育响应型 ４ 类顺式作用元件ꎬ其中光
成员含有 ＰＬ￣６ 多糖裂解酶超家族保守结构域ꎬ该 响应型元件占比最高(４１.９７％)ꎮ 在预测到的 ５７
结构域参与细胞壁多糖降解过程ꎬ如在豆科植物 种顺式 作 用 元 件 中ꎬ Ｇ￣ｂｏｘ ( 光 响 应 型) 和 ＡＢＲＥ
共生固氮过程中协助根瘤菌侵染ꎬ或在植物抵御 (激素响应型) 出现频率最高ꎬ它们分别是参与光
细菌侵害时通过局部降解细胞壁以限制病原扩展 响应和脱落酸响应的顺式作用元件ꎮ ６４ 个 ＰＯＤ

(杨倩倩等ꎬ ２０１７ꎻ Ｆｒｅｉｔａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 此外ꎬ２３ 基因家族成员中ꎬ有 ５３ 个成员同时均含有 Ｇ￣ｂｏｘ
个成员含有 ＨＡＤ 水解酶超家族保守结构域ꎬ其是 和 ＡＢＲＥꎮ 由此推断ꎬ６４ 个成员中至少有 ５３ 个成
水解酶中最大、功能最多的超家族之一ꎬ它最初发 员可同时在光信号和脱落酸信号刺激下改变与转

现于细菌中ꎬ但广泛存在于真核生物和原核生物ꎮ 录因子结合活性来调控基因表达水平ꎬ对光响应
在水稻中已发现 ４０ 种 ＨＡＤ 水解蛋白ꎬ参与细胞 和脱落酸响应过程发挥着重要作用ꎬ这与小麦( 琚
信号转导、能量代谢及昼夜节律规律等过程( 周立 吉浩等ꎬ ２０２４) 和杧果( 施绍璞等ꎬ ２０２４) ＰＯＤ 基
国等ꎬ ２０２２)ꎮ 水 稻 ＰＯＤ 基 因 家 族 高 频 出 现 的 因家族启动子顺式作用元件预测结果相似ꎮ 同时