南方农业学报

作者：薛晶晶, 韦卓文, 罗秀芹, 安飞飞,

关键词：木薯, PP2基因家族, 生物信息学分析, 非生物胁迫, 表达分析,

【目的】 鉴定木薯韧皮部蛋白2（PP2）基因家族成员，并进行表达特性分析，为深入探究木薯PP2基因家族在非生物胁迫响应中的作用机制提供理论依据。【方法】 基于木薯全基因组数据，系统鉴定出PP2基因家族成员，分析其染色体定位、基因结构及编码蛋白的理化性质、系统发育、进化特征、保守基序等，并采用实时荧光定量PCR检测MePP2s基因在不同非生物胁迫下的表达模式。【结果】 从木薯基因组中鉴定出18个PP2基因家族成员（MePP2s），按照各基因在染色体上的定位顺序依次命名为MePP2-1~MePP2-18，分布于10条染色体上，编码氨基酸数量为166~346个，蛋白相对分子质量为19252.29~38785.00 Da，理论等电点为5.46~8.83，其中酸性蛋白10个，中性蛋白1个，碱性蛋白7个，分别定位于细胞核、细胞质、叶绿体、细胞骨架。系统发育分析结果显示，18个木薯MePP2s蛋白和30个拟南芥AtPP2s蛋白分为4个类群，MePP2s蛋白主要聚集在Group Ⅰ和Group Ⅲ，而AtPP2s蛋白则主要聚集在Group Ⅰ和Group Ⅱ，显示出物种间进化特征的差异性。同一类群具有相似的基因结构和保守基序。启动子顺式作用元件主要包含光响应元件、激素响应元件、非生物胁迫响应元件等。共线性分析结果显示，共鉴定出3对片段重复基因和4对串联重复基因，这些重复基因主要集中于Group Ⅰ与Group Ⅲ类群中，且进化过程主要受到纯化选择。实时荧光定量PCR结果显示，在盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫、氧化胁迫下，大部分基因的表达随胁迫时间延长呈上升趋势，或呈先升高后降低的变化趋势，但不同基因、不同组织及不同胁迫之间存在明显差异。【结论】 木薯PP2基因家族成员的表达受多种环境信号和植物激素调控，具有明显的组织特异性和胁迫特异性，推测该家族基因在木薯生长发育及胁迫应答中发挥重要作用。

来源：2026年第1期

《南方农业学报》期刊编辑部

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