曹敏^1,2 , 王海⁴ , 冯亚亭^1,2 , 陈银华^1,3 , 骆凯^1,2*

1 海南大学, 海南省热带生物资源可持续利用重点实验室, 海口, 570228; 2 海南大学热带作物学院, 海口, 570228; 3 海南大学生命科学与药学院, 海口, 570228; 4 海南恩红农业科技有限公司, 东方, 572600
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《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20 卷, 第 4 篇   
收稿日期: 2021年04月14日    接受日期: 2021年04月23日    发表日期: 2022年08月01日

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谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)作为一种抗氧化剂，在植物调节细胞活性氧(ROS)稳态和逆境胁迫响应方面起着重要作用，但至今未对木薯 GPX 基因家族开展系统研究。本研究利用生物信息学手段在木薯全基因组水平上对 GPX 基因家族成员进行鉴定，并分析其蛋白理化性质、进化关系、染色体定位、基因结构、启动子顺式作用元件及表达模式等。结果表明，木薯基因组中共有 6 条 GPX 基因，编码氨基酸数目在 164~238 之间，分别在 6 条染色体上不均匀分布；系统进化分析将木薯、拟南芥、水稻、玉米和毛果杨的 GPXs 分成 7 个类群，且类群之间具有相似的保守基序和外显子 - 内含子结构；启动子顺式作用元件分析发现 MeGPXs 包含多种激素响应、生长发育和胁迫响应相关的顺式作用元件；表达分析结果显示，MeGPX 基因家族成员在植物不同组织之间和不同生物和非生物胁迫下表达，表明各成员在木薯抗逆响应过程中起到的作用不一致；RT-qPCR 结果显示，MeGPX1，MeGPX5 和 MeGPX6 的表达量在木薯细菌性枯萎病侵染后呈显著上调趋势(P<0.05)。本研究结果将为深入研究木薯 GPX 基因家族功能提供理论支持。

木薯；谷胱甘肽过氧化物酶；基因家族；系统进化；基因表达模式