丝瓜POD基因家族鉴定及盐胁迫下表达分析

过氧化物酶(peroxidase,POD)是植物体内普遍存在且活性较高的一种酶,在植物生长发育和胁迫响应中发挥重要作用。从丝瓜基因组层面分析POD家族基因及其对盐胁迫响应的研究鲜有报道。本研究利用生物信息学方法在丝瓜基因组中鉴定出94个POD家族成员,具有相似的基因结构,大多数含有3个或者4个外显子;编码氨基酸数量在89~688之间,平均为309个;理论等电点(pI)介于4.58~10.34之间;其中57个成员为碱性氨基酸,82个成员为亲水性蛋白;POD家族成员不均匀地分布在丝瓜13条染色体上,其中7号染色体最多(20个),12号最少(1个)。系统发育分析将丝瓜POD家族划分为8个亚家族。与拟南芥的POD家族基因共线性分析表明,2个物种之间有12对共线性基因,丝瓜中POD家族基因发生了扩张。蛋白保守结构域分析表明,丝瓜POD家族成员都含有plant peroxidases保守结构域和相似的保守基序。启动子区域的顺式作用元件分析发现,启动子中含有大量的脱落酸、赤霉素、生长素、乙烯、水杨酸、茉莉酸甲酯等植物激素响应元件和低温、低氧、光、干旱、防御和胁迫响应等胁迫响应顺式元件。丝瓜幼苗受到200、500 mmol/L NaCl胁迫处理时,POD活性增强,56个POD家族成员基因表达量显著上升。通过表达趋势分析,获得2个显著富集趋势,包含的35个基因在不同浓度盐胁迫处理下显著上调表达,表明这些基因可能参与丝瓜对盐胁迫响应。本研究从基因组层面鉴定丝瓜POD家族成员,并进行其理化性质分析及盐胁迫下表达分析,为更深入研究丝瓜POD基因家族的生物学功能奠定基础。