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苹果PP2C基因家族鉴定及对外源ABA处理的响应模式分析OA

Identification of the PP2C gene family in apple and analysis of response patterns to exogenous ABA treatment

中文摘要英文摘要

[目的]探究2C型蛋白磷酸酶(PP2C)家族基因在脱落酸(ABA)介导的苹果果实成熟过程中的表达模式,为丰富苹果果实成熟的分子调控机制奠定理论基础.[方法]利用生物信息学方法,分析了PP2C基因家族的理化性质、系统进化关系、基因结构、染色体定位和共线性,并利用实时荧光定量 PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测PP2C基因家族在ABA介导的苹果果实成熟过程中的表达趋势.[结果]在苹果基因组中共鉴定出128个PP2C基因,根据系统发育关系,这些基因被划分为12个不同的亚族.其中,有12个基因未归入任何已知亚家族,而是形成了独立的分支.共线性分析表明,片段重复是苹果PP2C基因家族扩增的主要驱动力.进一步的 qRT-PCR 分析结果表明,与对照果实相比,在外源 ABA 促进苹果果实成熟过程中,3 个 MdPP2C 基因(MdPP2C13/46/69)显著或极显著上调表达,而 9个 MdPP2C基因(MdPP2C11/17/18/22/33/36/87/105/109)均显著或极显著下调表达,表明PP2C基因可能在ABA介导的苹果果实成熟过程中发挥着重要的调控作用.[结论]从苹果基因组中共鉴定出128个PP2C基因家族成员,其中有12个MdPP2C基因可能参与了ABA介导的苹果果实成熟,并在其中起调控作用.

[Objective]This study aims to investigate the expression patterns of the 2C type protein phosphatase(PP2C)gene family in the ABA-mediated ripening process of apple fruit,and lays a theo-retical foundation for enriching the molecular mechanisms regulating apple fruit ripening.[Method]Bioinformatics methods were employed to analyze the physicochemical properties,phylogeny,gene structure,chromosomal localization,and collinearity of the PP2C gene family.Additionally,quantita-tive real-time PCR(qRT-PCR)was used to detect the expression trends of PP2C genes during apple maturation.[Result]A total of 128 PP2C genes were identified in the apple genome,which were clas-sified into 12 distinct clades based on their phylogenetic relationships.Among them,12 genes did not belong to any known subfamily and formed independent branches.Collinearity analysis revealed that segmental duplication is a major driving force for the expansion of the apple PP2C gene family.Further qRT-PCR analysis indicated that,compared to the control fruit,exogenous ABA treatment signifi-cantly up-regulated three MdPP2C genes(MdPP2C13/46/69)while down-regulating the expression of nine MdPP2C genes(MdPP2C11/17/18/22/33/36/87/105/109)under ABA induction.These results suggest that PP2C genes play a crucial regulatory role in the maturation of apple fruit mediated by exo-genous ABA treatment.[Conclusion]A total of 128 PP2C gene family members were identified from the apple genome,among which 12 MdPP2C genes may be involved in ABA-mediated apple fruit rip-ening and play a regulatory role in it.

栗启哲;王苗苗;姜楠;胡筱彤;王嘉乐;黄慧玲;杨梅;白团辉;史江莉;郑先波

河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南省卢氏县特色农业发展中心,河南 三门峡 472200河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000河南农业大学园艺学院,河南 郑州 450046||河南省苹果种质创新与利用工程研究中心,河南 郑州 450000

农业科技

苹果2C型蛋白磷酸酶基因家族表达分析生物信息学

apple2C type protein phosphatase(PP2C)gene familyexpression analysisbioinfor-matics

《河南农业大学学报》 2026 (3)

453-467,15

河南省科技攻关项目(252102110359)河南省青年人才托举工程项目(2025HYTP067)河南省高等学校重点科研项目(24A210014)

10.16445/j.cnki.1000-2340.20250417.001

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