文献类型： 中文期刊

作者： 曹华盛 ¹ ; 李堂 ¹ ; 熊亮 ¹ ; 王福军 ¹ ; 李曙光 ¹ ; 顾海永 ¹ ; 何高 ¹ ; 梁世胡 ¹ ; 罗文永 ¹ ;

作者机构： 1.广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室

关键词： 水稻;磷脂酶D;基因家族;生物信息学;系统发育分析;表达分析

期刊名称： 广东农业科学

ISSN： 1004-874X

年卷期： 2024 年 51 卷 012 期

页码： 83-95

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】磷脂酶D(Phospholipase D,PLD)在植物生长发育、逆境胁迫响应等过程中起着至关重要的作用。挖掘参与水稻(Oryza sativa L.)生物和非生物胁迫的PLD基因家族成员，并探究其生物学功能。【方法】基于水稻基因组数据库鉴定水稻 PLD 家族成员，利用生物信息学方法系统分析其基因家族成员的蛋白理化性质、系统发育、保守基序、顺式作用元件，通过 RNA-seq 数据分析该家族成员在不同生物和非生物逆境胁迫条件下的表达谱，同时检测逆境处理条件下总磷脂酶D蛋白活性的变化。【结果】水稻PLD基因家族有17个成员，氨基酸数目在512～1 115，相对分子质量在57.19～123.82 kD；蛋白等电点在5.60～11.23。根据系统进化树将水稻PLD基因家族分为4个亚家族，不同亚家族成员在外显子数量上存在显著差异；染色体定位分析发现，17个PLD基因定位在 9 条染色体上。顺式作用元件分析发现 PLD 基因家族成员启动子区域含有大量与生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)等激素响应及低温响应、压力防御、厌氧诱导响应元件；生物和非生物逆境胁迫条件下RNA-seq 数据分析发现，PLD基因家族成员受到低氮﹑ABA和赤霉素(GA)的强烈诱导；总磷脂酶D酶活分析显示高盐胁迫和黑条矮缩病侵染后的磷脂酶D总酶活显著升高。【结论】共鉴定出 17 个水稻 PLD 基因，同亚家族成员具有类似的保守基序。水稻 PLD 基因家族成员在不同组织及生物和非生物逆境条件下表达存在差异，这些结果将为解析磷脂酶D家族在水稻生长发育﹑生物和非生物逆境胁迫响应中的作用及其机制提供帮助。