水稻赤霉素合成代谢相关基因的生物信息学及表达特性分析

来源：江苏农业科学杂志2025年第第17期北京时间：

作者：黎豪;陈宗顺;张叶

单位：1.岳阳职业技术学院，湖南岳阳 414000； 2.益阳职业技术学院，湖南益阳 413000； 3.岳阳市农业科学研究院，湖南岳阳 414000

摘要：为研究水稻中与赤霉素(gibberellin，GA)合成代谢相关的基因及其表达模式，通过国家水稻数据中心获取GA合成代谢相关基因信息，结合多个数据库与软件工具，对这些基因编码蛋白质的理化性质、二级结构、跨膜结构域、信号肽、保守结构域、motif，以及基因的进化树、染色体定位、亚细胞定位、蛋白互作调控网络、启动子顺式作用元件等进行综合分析，并利用实时荧光定量PCR技术分析其在水稻不同生长阶段和组织部位的表达特性。结果表明，GA合成代谢相关基因在水稻基因组中广泛分布，其编码蛋白质在理化性质、亚细胞定位和膜结构特征上既存在相似性，也存在差异性。进化树分析显示，这些基因具有共同起源，且存在多个保守motif和保守结构域；亚细胞定位预测显示，这些蛋白质主要定位于细胞质中，且无跨膜结构域；蛋白互作调控网络分析表明，这些基因编码的蛋白质之间存在复杂的互作关系，其中OsGA3ox1、OsGA3ox2、OsGA20ox1、OsGA20ox3在调控网络中起关键作用。顺式作用元件分析显示，基因启动子区域富含多种激素响应元件和逆境响应元件；基因共线性分析发现，14个基因形成了7对片段复制基因对；表达特性分析显示，这些基因在不同组织及发育阶段的表达模式存在明显差异，部分基因在特定组织中持续表达，反映了赤霉素合成与代谢相关基因的精细调控机制。本研究为深入理解水稻赤霉素调控机制提供了新的视角，也为水稻的遗传改良和分子育种提供了重要的理论依据。

关键词：水稻;赤霉素;合成代谢;生物信息学分析;基因表达;理化性质