水稻PEPCK基因家族的生物信息学和表达分析

来源：江苏农业科学杂志2025年第第7期北京时间：

作者：宗琳皓;吴彤;徐僡;高志萍

单位：南京师范大学生命科学学院，江苏南京 210023

摘要：磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)普遍存在于开花植物中，是将草酰乙酸(OAA)转变为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的关键酶，参与植物体多条代谢途径。PEPCK由PEPCK基因编码，本研究通过全基因组数据，鉴定编码水稻PEPCK蛋白的基因家族成员，并围绕水稻PEPCK基因家族的理化性质、亚细胞定位、保守基序、顺式作用元件、组织特异性表达、胁迫下表达以及进化关系等方面进行生物信息学分析。结果显示，水稻全基因组共有4个PEPCK基因，其中一个成员(Os03g0255500)含有2条转录本，并且家族成员分布在水稻3号、4号以及10号染色体上，具有相似的保守基序；顺势作用元件分析以及基因表达分析显示，该基因家族在水稻光合作用碳反应、种子萌发、防御与应激、抵御干旱胁迫等生理功能方面具有重要作用；利用不同碳代谢类型植物的PEPCK基因家族蛋白进行系统发育树构建，并对禾本科植物PEPCK基因家族进行共线性分析，结果显示，植物PEPCK基因在不同碳代谢类型植物中较为保守，且其进化在禾本科不同物种间经历相似途径。本研究为明确水稻PEPCK基因家族各成员的功能提供了参考依据。

关键词：水稻;磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶;生物信息学;表达特征;共线性分析