摘""要：植物過氧化物酶（POD）參與植物發(fā)育、激素信號傳導和響應脅迫，但鮮見杧果POD基因的研究報道。本研究以杧果基因組數(shù)據(jù)為參考，利用生物信息學方法從蛋白質特性、系統(tǒng)進化關系、基因結構、啟動子順式作用元件、基因表達模式等多個方面鑒定POD基因家族成員，通過轉錄組和實時熒光定量PCR分析POD基因家族成員在增強UV-B照射下的表達模式。杧果POD（MiPOD）基因家族共有77個家族成員，分布于20條染色體與2個碎片片段中，其編碼的氨基酸數(shù)量為206～500"aa，穩(wěn)定蛋白占多數(shù)，大部分為親水性蛋白；預測大部分MiPOD亞細胞定位于葉綠體內；根據(jù)進化關系分為7個亞組，亞組成員間的基因結構相似；共線性分析結果表明，MiPOD基因參與片段復制的比例較高，推測其可能與MiPOD家族的擴張有關；選擇壓分析結果表明，共線性基因Ka/Ks值均遠小于1，說明MiPOD在進化過程中可能主要受到純化選擇作用；MiPOD基因的啟動區(qū)域包含大量光響應、激素響應與逆境響應元件；MiPOD在增強UV-B照射下的果實生長發(fā)育過程中具有不同的表達模式，其中高表達成員僅MiPOD7的表達量存在顯著差異，MiPOD7在UV-B脅迫下的表達量顯著高于對照，推測可能在杧果果實響應UV-B脅迫中發(fā)揮重要作用。綜上所述，MiPOD基因家族成員可能通過片段復制和內含子減少模式進化，并通過感受不同種類的信號而行使不同的功能，從而形成不同的表達模式。本研究為進一步研究杧果POD基因對不同信號的響應機制奠定基礎。

關鍵詞：杧果；POD基因家族；生物信息學分析中圖分類號：S667.7""""""文獻標志碼：A

Identification"and"Bioinformatics"Analysis"of"Mango"Peroxidase"Gene"Family

SHI"Shaopu1，2，"QIAN"Minjie1，2，"ZHOU"Kaibing1，2*

1."Sanya"Institute"of"Breeding"and"Multiplication，"Hainan"University，"Sanya，"Hainan"572025，"China;"2."Tropical"Agriculture"and"Forestry"College，"Hainan"University，"Haikou，"Hainan"570228，"China

Abstract："Plant"peroxidase"（POD）"plays"a"role"in"plant"development，"hormone"signaling，"and"stress"response，"but"there"are"few"research"reports"on"the"POD"gene"in"mango."This"study"used"mango"genome"data"as"a"reference"and"employed"bioinformatics"methods"to"identify"members"of"the"POD"gene"family"from"multiple"aspects，"including"protein"characteristics，"phylogenetic"relationships，"gene"structure，"promoter"cis"acting"elements，"and"gene"expression"patterns."The"expression"patterns"of"POD"gene"family"members"under"enhanced"UV-B"irradiation"through"transcriptome"and"quantitative"real-time"PCR"（qPCR）"experiments"were"analyzed."The"mango"POD"（MiPOD）"gene"family"had"a"total"of"77"family"members，"and"the"genes"were"then"mapped"to"17"chromosomes"and"2"scaffolds，"encoding"amino"acids"with"a"number"of"206～500"aa，"Stable"proteins"were"accountted"for"the"majority，"most"of"them"were"hydrophilic"proteins."Most"MiPOD"were"predicted"to"localize"in"subcellular"within"chloroplasts，"and"classified"into"seven"subgroups"using"phylogenetic"analysis."The"gene"structure"among"members"of"the"subgroup"were"similar."The"results"of"collinearity"analysis"indicated"that"the"proportion"of"MiPOD"genes"involved"in"segmental"duplication"was"relatively"high."It"was"speculated"that"it"may"be"related"to"the"expansion"of"the"MiPOD"family."The"selection"pressure"analysis"indicated"that"the"Ka/Ks"values"of"collinear"genes"were"far"less"than"1，"indicating"that"MiPODs"may"be"mainly"subjected"to"purifying"selection"during"the"evolutionary"process."The"MiPODs"promoter"region"contained"a"large"number"of"light"responsive，"hormone"responsive，"and"stress"responsive"elements."MiPOD"had"different"expression"patterns，"which"may"be"related"to"its"different"protein"functions."MiPOD"exhibited"different"expression"patterns"during"fruit"growth"and"development"under"enhanced"UV-B"irradiation，"with"only"MiPOD7"showing"significant"differences"in"expression"levels"among"the"highly"expressed"members."MiPOD7"expression"levels"were"significantly"higher"than"those"of"the"control"under"UV-B"stress，"suggesting"that"it"may"play"an"important"role"in"the"response"of"mango"fruit"to"UV-B"stress."In"summary，"members"of"the"MiPOD"gene"family"may"have"evolved"through"segmental"duplication"and"intron"reduction"patterns，"and"perform"different"functions"by"sensing"different"types"of"signals，"thus"forming"different"expression"patterns."This"research"would"lay"the"foundation"for"further"studying"the"response"mechanism"of"mango"POD"genes"to"different"signals.

Keywords："mango;"POD"gene"family;"bioinformatics"analysis

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2024.12.002

過氧化物酶（EC"1.11.1.X，POD）可以定義為通過將過氧化氫還原為水來催化各種底物氧化的酶。根據(jù)輔基的種類不同，這些蛋白質可分為血紅素酶或非血紅素酶。大多數(shù)血紅素POD屬于兩大家族：動物POD和非動物POD[1]。非動物POD超家族可分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ類，即細菌POD（Ⅰ類）、分泌性POD（Ⅱ類）和分泌性植物POD（Ⅲ類）[2]。

Ⅲ類POD作為植物特異性氧化還原酶，其功能眾多，參與木質化、細胞伸長、種子萌發(fā)和脅迫防御[3-4]，Ⅲ類POD幾乎參與了植物生長發(fā)育的各個環(huán)節(jié)。在介導木質合成方面，擬南芥缺失AtPRX2和AtPRX25的突變體的總木質素含量顯著降低，AtPRX2、AtPRX25和AtPRX71的缺失甚至引發(fā)了木質素結構的改變[5]，對AtPRX71功能的進一步探究發(fā)現(xiàn)，AtPRX71有助于加強細胞壁，從而限制細胞的生長[6]；楊樹組織內木質素含量隨著Ⅲ類POD的CWPO-C基因表達量的改變而變化，抑制CWPO-C的表達，楊樹中木質素含量降低了約45%[7]。在調節(jié)青蒿素合成方面，除了發(fā)現(xiàn)了與青蒿素含量變化呈正相關的POD基因Aa528和Aa540，也發(fā)現(xiàn)了對青蒿素含量負向調節(jié)的POD基因Aa547，但Aa547的表達量與木質素含量正向相關[8]。擬南芥PRX2、PRX8、PRX35和PRX73正向調節(jié)擬南芥根的伸長與營養(yǎng)生長[9]；小麥中的一個Ⅲ類POD基因TaPer12-3A參與了小麥的萌發(fā)與休眠；TaPer12-3A參與赤霉酸和脫落酸的生物合成和分解代謝途徑，其表達量的下降促進了小麥種子的休眠，上調表達促進小麥的發(fā)芽[10]。

植物遭受生物脅迫與非生物脅迫時，POD基因會被誘導表達，參與植物脅迫響應。73個已鑒定的擬南芥Ⅲ類POD，有38.4%的基因參與了逆境脅迫的響應過程[11-12]，例如AtPrx64在鋁脅迫中上調表達，增強植株對鋁脅迫的耐受性[13]；當楊樹受到病原體感染時，PdePrx12"的表達受到抑制，導致H2O2含量增加，從而增強抗病性[14]；過表達CsPrx25重新構建植株的ROS平衡，提高過氧化氫含量，并促進細胞壁木質素積累，從而增強了柑橘對潰瘍病的抗性水平[15]；在水稻中，抑制OsPrx30的表達有助于提高對細菌性枯萎病的抗性[16]；過表達GsPOD40增強了大豆植株的抗旱性，其在干旱脅迫下表現(xiàn)出增強的光合作用和抗氧化酶活性，從而減輕ROS誘導的氧化損傷[17]；在小麥中TaPRX-2A在干旱脅迫與鹽脅迫誘導下均呈現(xiàn)上調表達，過表達TaPRX-2A，相關過氧化酶活性上升，ROS含量與膜脂過氧化程度下降，提高了小麥對干旱與鹽脅迫的抗性[18-19]。

杧果（Mangifera"indica"L.）為漆樹科（Anacardiaceae"R."Br.）杧果屬果樹，分布于90多個國家，在熱帶與亞熱帶地區(qū)栽培杧果具有重要的經(jīng)濟價值[20]，但生物脅迫與非生物脅迫都嚴重影響杧果的產(chǎn)量與品質。在干旱脅迫下，杧果葉片光合速率隨干旱脅迫的程度加劇而下降[21]，果實的大小與果實的坐果率隨著下降[22-24]；低溫脅迫下的杧果葉片膜透性不斷上升，葉片損傷明顯，同時抑制葉片的光合作用，進而對果實品質與產(chǎn)量造成不利影響[25-26]；杧果果實在感病后導致的內源乙烯含量大幅上升，進而引起葉片、枝條、花序的畸形生長，造成大幅減產(chǎn)[27]；杧果果實組織中較低的抗氧化酶活性易導致芒果果肉中形成“海綿組織”而影響品質，使杧果果實失去商品價值[28]；在模擬增強UV-B照射下，杧果果實的品質下降，果肉細胞的膜脂過氧化加劇，同時在處理前期增強了POD的酶活性[29]。由于POD基因家族Ⅲ類成員的表達在芒果遭遇上述逆境時發(fā)揮著重要的主動防御作用，因此，系統(tǒng)鑒定和分析杧果POD基因家族Ⅲ類成員將為杧果抗逆生理機制與抗逆品種選育等研究奠定基礎。

1""材料與方法

1.1""材料

實驗地點為海南省三亞市海棠區(qū)升昌村芒果園，杧果園年平均降水量約1700"mm，年平均氣溫約25"℃，花園土壤為磚砂土。選擇10棵生長穩(wěn)定茁壯的成熟臺農(nóng)1號杧果樹作為試驗材料。實驗組于距樹冠40"cm高度處均勻交叉安裝4個UV-B燈，人工模擬光照強度為96"J/（m2·d）的增強UV-B照射處理，對照組為自然光照射。單株小區(qū)，重復5次。選擇2023年花后30、50、91"d進行取樣，在每棵樹的中部外圍四周選擇5個大小一致且適中的果實作為取樣果，取完樣后及時放入液氮中速凍，帶回實驗室于超低溫冰箱（–80"℃）中保存?zhèn)溆谩?/p>

杧果（Mangifera"indica"L.）基因組及注釋數(shù)據(jù)下載于NCBI（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/datasets/"taxonomy/29780/）數(shù)據(jù)庫，擬南芥[Arabidopsis"thaliana"（L.）"Heynh.]POD（AtPOD）基因家族序列下載于tair（https：//www.arabidopsis.org/）數(shù)據(jù)庫。

1.2""方法

1.2.1""杧果POD基因家族成員鑒定""以AtPOD基因家族成員蛋白序列作為參考，利用TBtools軟件，運行本地Blast，與杧果蛋白序列進行比對檢索，得到103條蛋白序列，將其作為杧果過氧化物酶（MiPOD）候選序列。登錄NCBI數(shù)據(jù)庫，利用在線工具NCBI"blastp"（https：//blast.ncbi.nlm."nih.gov/Blast.cgi），以Swiss-Prot數(shù)據(jù)庫（http：//"www.gpmaw.com/html/swissprot.html）作為參考，對MiPOD候選序列進行比對，去除多余基因。利用InterPro（https：//www.ebi.ac.uk/interpro/）和NCBI"batch"wab"CD-search"tool（https：//www.ncbi."nlm.nih.gov/Structure/bwrpsb/bwrpsb.cgi）在線分析工具，與已知POD保守結構域（PF00141）進行比對，剔除保守結構域不相符的基因，從而獲得正確的MiPOD基因家族成員，并對已篩選出的基因進行重命名。

1.2.2""蛋白質特性分析""利用在線工具ProtParam（http：//web.expasy.org/protparam/）預測MiPOD蛋白特性，包括氨基酸數(shù)、分子量（MW）、等電點（pI）等，利用WoLF"PSORT軟件（https：//"wolfpsort.hgc.jp/）進行亞細胞定位預測。

1.2.3""杧果POD家族基因結構和保守結構域分析""將篩選后MiPOD蛋白序列提交到NCBI"batch"wab"CD-search"tool（https：//www.ncbi.nlm."nih.gov/Structure/bwrpsb/bwrpsb.cgi）進行保守結構域分析，使用MEME（https：//meme-suite.org/"meme/tools/meme）在線工具分析MiPOD蛋白的保守基序，設置分析motif數(shù)值為6；利用Tbtools軟件進行可視化處理。

1.2.4""MiPOD蛋白系統(tǒng)發(fā)育樹的構建""使用MEGA"11軟件，以neighbor-joining（NJ）方法創(chuàng)建MiPOD蛋白序列的系統(tǒng)發(fā)育樹，Bootstrap值為1000。

1.2.5""MiPOD基因家族啟動子順式作用元件分析及功能預測""根據(jù)杧果基因組序列信息，利用TBtools軟件提取MiPOD基因家族序列上游長度為2000"bp的啟動子序列，并將其上傳到PlantCARE（http：//bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）進行預測分析，通過TBtools軟件進行可視化處理。

1.2.6""染色體分布和物種內共線性、選擇壓分析""使用TBtools軟件進行杧果物種內共線性分析。利用杧果全基因組注釋信息獲取所有基因密度信息和MiPOD家族成員在染色上的位置，使用基因組全序列文件，計算染色體GC值與gap位置，使用自然梯度（natural"gradient"descent，"NG）法計算同源基因對的Ka和Ks值，并進行選擇壓分析。

1.2.7""MiPOD家族成員的表達模式分析""根據(jù)本實驗室所測的杧果轉錄組數(shù)據(jù)，提取花后30、50、91"d果肉的RNA進行轉錄組測序，每個時期各3個生物學重復。RNA經(jīng)純化并檢驗合格后建立cDNA文庫。庫檢合格后，不同文庫按照目標下機數(shù)據(jù)量進行pooling，使用Illumina平臺進行測序。將測序后的原始數(shù)據(jù)raw"data過濾后得到clean"reads，與參考基因組對比后，進行基因表達定量分析。差異基因的篩選條件為|log2Fold"Change|gt;=1，且FDRlt;0.05。使用Clusters"of"Orthologous"Groups"of"proteins（COG）、Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes（KEGG）、nonredundant"protein"sequences（NR）、SwissProt和Gene"Ontology（GO）等5個主要數(shù)據(jù)庫進行基因功能注釋，并從中提取MiPOD基因的FPKM值，利用TBtools軟件繪制基因在不同生長發(fā)育階段的表達熱圖。選取MiPOD4、MiPOD7、MiPOD63進行qPCR分析，用Prime"3（https：//"bioinfo.ut.ee/primer3-0.4.0）在線工具設計qRT-PCR特異性引物（表1），由鉑尚生物技術（上海）有限公司合成引物。使用SteadyPure植物RNA提取試劑盒（杭州艾科瑞生物科技有限公司）提取果肉RNA，使用Evo"M-MLV反轉錄預混型試劑盒（杭州艾科瑞生物科技有限公司）完成逆轉錄，操作按照試劑盒說明書進行。用2×Q3"SYBR"qPCR"Master"mix（Universal）（TOLOBIO）和德國耶拿的qTOWER3儀器進行qRT-PCR驗證。使用2?ΔΔCt法計算基因的相對表達量。

2""結果與分析

2.1""MiPOD基因家族成員鑒定及系統(tǒng)進化分析

利用AtPOD基因家族的氨基酸序列在杧果蛋白全序列中初步篩選出103條候選序列，通過NCBI數(shù)據(jù)庫進行Blastp分析，結合保守結構域分析，去除不含PF00141與secretory_"peroxidase結構域的序列后，最終獲得77個MiPOD基因家族成員，命名為MiPOD1-77（表2）。

全部MiPOD家族成員編碼氨基酸數(shù)量在206～500"aa之間，相對分子質量介于24"005.27～"53"555.21"Da之間，等電點（pI）介于4.25～9.64之間，因而編碼的肽鏈長度、大小和電離性質等差異明顯。不穩(wěn)定系數(shù)介于27.21～56.46之間，有44個成員不穩(wěn)定系數(shù)小于40，屬于穩(wěn)定蛋白，其余33個成員屬于不穩(wěn)定蛋白。12個MiPOD的平均親水系數(shù)大于0，屬于疏水蛋白；其余家族成員的平均親水系數(shù)均小于0，屬于親水性蛋白。37個MiPOD定位于葉綠體內，2個MiPOD定位于細胞質內，2個MiPOD定位于內質網(wǎng)內，23個MiPOD定位于細胞壁中，1個MiPOD定位于線粒體中，1個MiPOD定位于細胞核內，5個MiPOD定位于質膜上，另外6個MiPOD定位于液泡膜上。

基于NJ法構建MiPOD基因家族進化樹（圖1），該基因家族分為7亞組，將其命名為A～G組。A組中包含MiPOD77/58兩個基因，B組包含MiPOD26/28/30/53/58/68六個基因，且A組與B組首先從進化樹中分離出來。G組中包含的MiPOD家族成員最多，共有23個MiPOD基因；D組次之，共有17個MiPOD基因。A組的基因數(shù)量較之其他亞組的基因數(shù)量差距較大，說明杧果中存在多樣化的POD家族，也可能是杧果在進化過程中存在基因丟失。

2.2""MiPOD基因結構、保守基序及保守結構域分析

基因結構可視化分析結果如圖2所示。MiPOD基因家族成員所含外顯子與內含子的數(shù)量并不均一，家族成員含有0～6個不等的內含子，但進化關系相近的成員間趨于相同。A組的MiPOD58含有4個外顯子與3個內含子，MiPOD77僅含有2個外顯子與1個內含子；B、E、F組均含有4個外顯子，3個內含子；C組均含有4個外顯子，3個內含子；D組含有0～6個內含子，其中多為4個外顯子，3個內含子；G組含有3個外顯子，但MiPOD11含有7個外顯子?？傊?，77個MiPOD基因中，有37個（48.1%）家族成員的基因結構為4個外顯子與3個內含子。

保守基序分析結果如圖3所示。親緣關系越近的成員其基序結構越相似，絕大部分的MiPOD"基因家族成員均包含motif1-6，且均以N→C端按序排列，但MiPOD57缺失motif1與motif2，MiPOD11缺失motif3，MiPOD42存在2個motif1，MiPOD68缺失motif1；motif4-6在MiPOD更為保守，這可能表明motif4-6在POD蛋白功能中有更為重要的作用。

保守結構域作為蛋白質三級結構的基本結構單位，是蛋白功能的重要單元。杧果POD家族成員蛋白保守結構域分析結果如圖4所示，所有的杧果POD家族成員均包含1個共同的結構域，在進化過程中并沒有出現(xiàn)變化，由此表明secretory_"peroxidase結構域決定了POD蛋白的功能。

2.3""MiPOD家族成員染色體分布、物種內共線性和選擇壓分析

染色體定位分析表明，MiPODs分布在20條不同染色體與2條碎片片段上。MiPOD家族成員在染色體上的分布并不均勻，Chr1、Chr2上集中了大量的MiPOD基因，而在Chr3、Chr4、Chr11、Chr13、Chr17、Chr20和2條碎片片段的基因密度較高的區(qū)域中僅包含1個MiPOD基因。

共線性分析表明，27個MiPOD基因（35%）參與了串聯(lián)復制，共產(chǎn)生了7個串聯(lián)復制基因簇，分布于Chr1、Chr2、Chr14、Chr16、Chr18等5個染色體上；33個基因（42.8%）間共發(fā)現(xiàn)了26對同源基因，這些基因分布于18條染色體與2條碎片片段上（圖5）。說明除了Chr7與Chr13外的片段復制在杧果POD基因家族進化復制的過程中起主導作用。

同源基因間的Ka/Ks值均遠小于1（表3），說明進化過程中主要受到純化選擇壓力的影響。

2.4""順式作用元件分析

對MiPOD基因家族成員啟動子中與光響應、激素響應和逆境響應相關的順式作用元件進行可視化分析，結果如圖6所示。每一個MiPOD家族成員啟動子均包含大量的光響應元件（ARE、GT1-motif、TCT-motif、TCCC-motif、AT1-motif、G-Box、Box"4、MRE、ATC-motif、AE-box、ACE、I-box、GATA-motif、chs-CMA1a、chs-Unit"1"m1、ATCT-motif、LAMP-element、GA-motif、Gap-box、chs-CMA2a、LS7、Box"II、Sp1、3-AF1"binding"site、TGGCA、P-box、CAG-motif、ACA-motif、GGA-motif、L-box、GTGGC-motif、GATT-motif）。

58個MiPOD基因的啟動子上存在脫落酸響應元件（ABRE），37個MiPOD基因啟動子序列存在生長素響應元件（TGA-element、Aux"RR-core、TGA-box），43個MiPOD基因啟動子序列存在赤霉素響應元件（GARE-motif、P-box、TATC-box），50個MiPOD基因啟動子序列存在茉莉酸甲酯響應元件（CGTCA-motif、TGACG-motif），37個MiPOD基因啟動子序列存在水楊酸響應元件（TCA-element）。

67個MiPOD基因的啟動子序列存在抗氧化反應元件（ARE），僅有MiPOD8、MiPOD27啟動子序列上存在厭氧誘導的類增強子元件（GC-motif），31個MiPOD基因的啟動子序列存在防御與逆境應答元件（TC-rich"repeats），40個MiPOD基因的啟動子序列中存在干旱脅迫應答元件（MBS），27個MiPOD基因的啟動子序列中存在冷害脅迫應答元件（LTR），5個MiPOD基因的啟動子序列中存在機械傷害反應元件（WUN-motif）。

綜上，不同MiPOD基因家族成員啟動子區(qū)域所含的順式作用元件類型差異較大，MiPOD60的啟動子序列中所含元件數(shù)目最多，包括脫落酸、水楊酸、赤霉素、茉莉酸甲酯、抗氧化、防御與逆境應答等34個順式作用元件，說明其功能較多，可能在杧果生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要的作用。

2.5""MiPOD基因表達模式分析

根據(jù)轉錄組FPKM值繪制的熱圖（圖7）發(fā)現(xiàn)，19個MiPOD基因在杧果果實生長發(fā)育與增強UV-B照射下均無表達，41個MiPOD基因在杧果果實生長發(fā)育與增強UV-B照射下的表達量較低，其余17個MiPOD基因在增強UV-B照射下呈現(xiàn)不同的表達模式。MiPOD1、MiPOD8、MiPOD42、MiPOD63在增強UV-B照射下的表達無明顯變化。與對照相比，MiPOD7、MiPOD15、MiPOD22、MiPOD25、MiPOD27、MiPOD30、MiPOD48、MiPOD64、MiPOD71在花后50"d上調表達，MiPOD7的表達量較高且顯著高于對照，MiPOD4、MiPOD41、MiPOD52、MiPOD75在花后50"d下調表達，MiPOD52在花后91"d下調表達。

為了進一步驗證MiPOD基因在增強UV-B照射下的表達模式，選擇MiPOD4、MiPOD7、MiPOD63進行qPCR分析，結果如圖8所示。在增強UV-B照射下，MiPOD4在花后50"d下調表達（與對照相比），在花后91"d的表達量與對照無顯著差異；與對照相比，MiPOD7在花后50"d上調表達且差異顯著，而花后90"d的表達量無顯著差異；MiPOD63的表達量隨生長周期下降，且與對照無顯著差異。3個基因的相對表達模式與轉錄組較為相符。

3""討論

本研究在杧果的基因組中鑒定出77個杧果POD基因家族成員，其編碼的氨基酸數(shù)量、相對分子量和等電點等理化性質差異明顯，與前人對木薯POD基因的研究相似[30]。MiPOD基因家族成員數(shù)量與擬南芥（73）和菠蘿（78）相似[12，"31]，少于木薯（91）、大豆（124）、馬鈴薯（124）[17，"30，"32]，遠少于煙草（210）[33]，這表明與其他植物相比，MiPOD基因家族并沒有較大的擴張?；蚣易鍞U展主要通過3種模式：多個基因的片段復制、單個基因的串聯(lián)復制和全基因組復制，本研究鑒定出33個MiPOD基因家族成員參與片段復制，多于參與串聯(lián)復制的基因，推測片段復制在MiPOD基因家族的進化擴增過程中發(fā)揮重要作用。

擬南芥與馬鈴薯POD家族成員的內含子與外顯子模式中，占比較大的均為3個內含子、4個外顯子[12，"32]。本研究結果表明，48.1%的MiPOD基因的結構與其一致，其余的絕大部分家族成員基因的內含子數(shù)量小于3。因此，推測原始MiPOD的基因結構為3個內含子、4個外顯子模式，內含子數(shù)量減少是MiPOD基因進化的主要模式。

脫落酸、生長素、油菜素內酯、細胞分裂素等植物激素在植物響應逆境脅迫的過程起到信號傳導的作用，介導響應逆境脅迫的代謝物質合成[34]，杧果與大豆的POD基因家族啟動子含有相似的激素與逆境響應元件[17]，激素響應元件中包含多種介導逆境脅迫脅迫的植物激素，推測MiPOD基因家族成員會在不同類型逆境條件下被誘導表達，響應逆境脅迫，行使抗氧化功能。

MiPOD家族成員在增強UV-B照射下具有不同的表達模式，77.9%（60）的基因不表達或表達量極低，這些基因可能受其他脅迫的調控，剩余22.1%（17）基因的表達受UV-B脅迫的影響。在花后50"d上調或下調表達，在花后91"d，除MiPOD25下調表達外，其余基因均無明顯變化；MiPOD7、MiPOD15、MiPOD22、MiPOD25、MiPOD27、MiPOD30、MiPOD48、MiPOD64、MiPOD71在花后50"d時與對照相比呈現(xiàn)上調表達，MiPOD7顯著上調，可能在杧果果實響應UV-B脅迫中起到重要作用。結合啟動子順式作用元件分析，呈現(xiàn)上調表達的基因啟動子中包含最多的分別是脫落酸響應元件（10）、茉莉酸甲酯響應元件（20），在響應UV-B脅迫中，MiPOD基因可能強烈響應脫落酸和茉莉酸甲酯的誘導。

qPCR相對定量結果驗證了MiPOD4、MiPOD7、MiPOD63的表達模式，進一步說明了MiPOD7在響應UV-B脅迫中發(fā)揮重要作用。部分相對定量結果與轉錄組結果不一致，可能是存在MiPOD特異的時空表達。

本研究從杧果全基因組中鑒定到77個MiPOD基因，分析其理化性質、保守結構域、保守基序、系統(tǒng)進化、同源關系、順式作用元件及在UV-B脅迫下的表達模式，初步篩選出MiPOD7可能在杧果果實響應UV-B脅迫中具有重要作用，本研究為進一步研究杧果POD基因對不同信號的響應機制奠定基礎。

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