木薯PG基因家族鉴定及表达分析.pdfVIP

热带作物学报2025,46(6):13071321

ChineseJournalofTropicalCrops

木薯PG基因家族鉴定及表达分析

1,2,31,2,32,3,42,32,32,3

唐湘宁，王晓彤，汪路花，李瑞梅，姚远，王亚杰，

郭建春2,3*，刘姣2,3*

1.海南大学生命健康学院，海南海口570228；2.中国热带农业科学院热带生物技术研究所/热带作物生物育种全国重点实

验室，海南海口571101；3.中国热带农业科学院三亚研究院，海南三亚572025；4.海南大学热带农林学院，海南儋州

571737

摘要：多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）在果胶的分解过程中起着关键作用，从而导致细胞壁结构的变化，

参与植物的生长发育和应对逆境胁迫等多个阶段。尽管PG基因在其他植物中已有研究，但在木薯中尚未见对该基因

家族成员鉴定和功能研究的报道。本研究从木薯基因组中鉴定出89个MePGs，编码的氨基酸数量在183~808之间，分

子量介于19.75~87.07kDa之间，理论等电点（pI）在4.64~9.71之间，大部分成员预测定位于细胞膜。染色体定位分

析显示MePGs不均匀地分布于17条染色体上。基于进化关系，MePGs被分为A~G共7个亚组，亚组成员基因结构相

似，且存在明显的串联重复现象；共线性分析结果表示，相比拟南芥，木薯PG家族基因的亲缘性与橡胶更接近。MePGs

启动子区域富含光响应、激素响应与逆境响应元件。MePGs基因具有组织特异性，与木薯生长发育有关。在木薯采后

变质过程中，MePGs表现出相似的表达模式，特别是MePG20、MePG21、MePG25、MePG64和MePG72，均呈现先

上升后下降的表达趋势，表明这些基因可能在木薯块根采后变质过程中先响应逆境胁迫，高表达以分解果胶，随后随

着细胞壁的水解完成而降低表达，这表明PG基因在逆境胁迫中发挥重要作用。综上所述，MePG基因家族成员可能通

过片段复制和内含子减少的方式进化，并可能通过感知不同种类的信号而行使不同的功能，从而形成多样化的表达模

式。本研究为进一步探索MePGs在木薯块根采后变质机制中的作用提供基础。

关键词：木薯；PG基因家族；表达分析

中图分类号：S31文献标志码：A

IdentificationandExpressionAnalysisofthePGGeneFamilyinCassava

TANGXiangning1,2,3,WANGXiaotong1,2,3,WANGLuhua2,3,4,LiRuimei2,3,YaoYuan2,3,WANGYajie2,3,

GUOJianchun2,3*,LIUJiao2,3*

1.SchoolofLifeandHealthSciences,HainanUniversity,Haikou,Hainan570228,China;2.InstituteofTropicalBiotechnology,

ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/NationalKeyLaboratoryofTropicalCropBreeding,Haikou,Hainan571101,

China;3.SanyaResearchInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Sanya,Hainan572025,China;4.Schoolof

TropicalAgricultureandForestry,HainanUniversity,Danzhou,Hainan571737,China

Abstract:Polygalacturonase(PG)playsacrucialroleinplantgrowthanddevelopment,andinstressresponses,bypar-

ticipating