毛果杨PP2C基因家族生物信息学分析
谷子PP2C基因家族的特性
谷子PP2C基因家族的特性闵东红;薛飞洋;马亚男;陈明;徐兆师;李连城;刁现民;贾冠清;马有志【摘要】PP2Cs (2C type protein phosphatases)是一种单体丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,在真核生物中,PP2Cs在脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)等激素信号传导途径中起着重要的调控作用.本研究通过序列比对,从谷子基因组中筛选出80个PP2C候选基因,聚类分析将其分为12个亚族(A、B、C、D、E1、E2、F1、F2、G、H、I、J).与拟南芥PP2C基因家族比对表明,A～I为2个物种共有的亚族,J亚族只存在于谷子基因组中,L亚族只存在于拟南芥中.将谷子A亚族的10个成员命名为SiPP2CA1-10.基因表达谱分析表明,A亚族基因不同程度受ABA、干旱、高盐、低温和低氮诱导表达,其中,SiPP2CA6、SiPP2CA8在5种处理下诱导表达量都高.对10个A亚族成员的启动子分析发现,在这些基因的启动子序列中含有多种参与逆境胁迫应答的顺式作用元件,其中,SiPP2CA5、SiPP2 CA6、SiPP2 CA7、SiPP2CA8的启动子中含有参与低氮胁迫响应的元件.进一步研究发现,SiPP2CA8主要在根部表达,且在低氮胁迫下一直有较高的表达水平.亚细胞定位结果显示SiPP2CA8定位在细胞膜、细胞质、细胞核中;双分子荧光互补试验(BiFC)结果表明,SiPP2CA8与一个ABA受体类似蛋白SiRCAR3(基因号为Si018317m.g)在细胞膜、细胞质及细胞核上互作,表明SiPP2CA8在谷子中可能参与ABA信号传导过程.【期刊名称】《作物学报》【年(卷),期】2013(039)012【总页数】10页(P2135-2144)【关键词】谷子;PP2C基因家族;非生物胁迫;表达分析【作者】闵东红;薛飞洋;马亚男;陈明;徐兆师;李连城;刁现民;贾冠清;马有志【作者单位】西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室,陕西杨凌712100;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室,陕西杨凌712100;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室,北京100081【正文语种】中文蛋白磷酸酶和蛋白激酶介导的蛋白质可逆磷酸化在植物逆境信号传递过程中发挥重要作用[1]。
毛果杨PtIPT5基因的克隆及低温胁迫表达分析
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 残留情况分析［Ｊ］．现代农业科技，２０１２（３）：２１２－２１３．［５０］闫革彬，金文军．北京市昌平区蔬菜中农药残留状况分析［Ｊ］．中国食品卫生杂志，２００８，２０（３）：２５５－２５７．［５１］武丕武，侯润兰，王丽英．２００８年山西蔬菜中农药残留问题分析［Ｊ］．中国植保导刊，２００９，２９（６）：３８－４０．［５２］李树才，姚明辉．农药管理使用与农产品质量安全［Ｃ］／／２０１４年中国植物保护学会学术年会．厦门，２０１４：２４６－２５０．［５３］罗 鹏．蔬菜生产中农药使用现状、存在问题及对策研究［Ｊ］．乡村科技，２０１６（２４）：７４．［５４］江苏省市场监督管理局．江苏省市场监督管理局官网数据［ＥＢ／ＯＬ］．（２０２２－０６－０１）［２０２２－０６－０２］．ｈｔｔｐ：／／ｓｃｊｇｊ．ｊｉａｎｇｓｕ．ｇｏｖ．ｃｎ／．［５５］王琅 ．对农药包装废弃物回收处理的思考［Ｊ］．果农之友，２０２１（１２）：６３－６５．［５６］李宏秋．蔬菜农药残留现状及治理对策［Ｊ］．现代食品，２０２１（１４）：１２４－１２６．［５７］曹爱兵，姚 瑶，陈长军．江苏省绿色优质农产品基地在农药准入下的病害防控［Ｊ］．江苏农业科学，２０２２，５０（３）：１２５－１３０．［５８］曹爱兵，姚 瑶．江苏省农业绿色发展进阶思考与政策取向探讨［Ｊ］．农产品质量与安全，２０２１（２）：１４－１７．［５９］陆仲斐．２０１７年—２０２１年上海市叶菜类蔬菜中农药残留检测与分析［Ｊ］．上海农业科技，２０２２（３）：２７－３０．［６０］陈 海．蔬菜农药残留超标的原因及防治对策［Ｊ］．现代农村科技，２０２２（１）：１１１－１１２．［６１］张 妍．我国蔬菜农药残留形成原因及控制对策［Ｊ］．农业科技与信息，２０１９，１６（１９）：８０－８１．［６２］王志伟，李 洋．蔬菜中农药的使用对食品安全问题的影响［Ｊ］．现代食品，２０１７（１５）：１－４．［６３］曾永才．水稻病虫害防治与农药使用安全探讨［Ｊ］．世界热带农业信息，２０２３（３）：４４－４５．［６４］陈慧贞．蔬菜农药残留超标原因与控制策略［Ｊ］．食品安全导刊，２０２１（３０）：１４５－１４５，１４７．［６５］施 阳，王春昕，朱丽花，等．镇江新区蔬菜农产品质量安全监管现状及对策建议［Ｊ］．长江蔬菜，２０２０（１７）：３－５．［６６］陈长福．浅谈农药安全使用存在的问题及其对策［Ｊ］．南方农业，２０１７，１１（１９）：８５－８６，８９．毕田田，张 骐，代金玲，等．毛果杨ＰｔＩＰＴ５基因的克隆及低温胁迫表达分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（２２）：１４－２３．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．２２．００３毛果杨ＰｔＩＰＴ５基因的克隆及低温胁迫表达分析毕田田１，张 骐１，代金玲１，高秀芳２，白玉娥１（１．内蒙古农业大学林学院，内蒙古呼和浩特０１００００；２．鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心，内蒙古鄂尔多斯０１７０００） 摘要：为探究异戊稀基转移酶基因（ＩＰＴ）的抗逆机理，通过ＰＣＲ技术从毛果杨叶片中克隆了ＩＰＴ基因，命名为ＰｔＩＰＴ５，对该基因及其蛋白进行生物信息学分析，并使用实时荧光定量技术（ｑＲＴ－ＰＣＲ）分析其在毛果杨组培苗不同组织及不同程度低温处理下的表达特性。
毛果杨全基因组磷酸根转运蛋白家族成员序列分析
关 键 词 ： 生 物 化 学 ；磷 素 ；杨 树 ；基 因组 ；序 列 分 析 ； 生 物 信 息 中 图 分 类 号 ：￥ １． ；Ｑ １ ７ ８３ ５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２ ９ —７ ６ ２ １ ）４０ １ ．ｌ ０ ５０ ５ （０ ２ ０ —５ ６ １
Ｇｅ ｏ — ｄ ｎ ｌ ｓｓｏ ｈ ｈ ｓ ｈ ｔ ｒ ｎ ｐ ｒｅ ｎ ｍｅｗｉ ｅ ａ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｐ ａ ｅ ｔａ ｓ ｏ ｔｒ ｇ ｎ ａ ｌ ｎ Ｐｏ ｌ ｓ ｔｉ ｈ ｃ ｒ ｅ ｅ ｆ ｍｉ ｉ ｐｕ ｕ ｒｃ ｏ ａｐａ ｙ
ＷＡ Ｇ Ｃ Ｉ ｉｇｊ ｇ，Ｇ Ｎ Ｈ ｎ—ａ Ｉ ｏ ｇ，Ｌ Ｏ Ｚ ｉ ｉ ， Ｎ ｅ，Ｑ Ｎ Ｊ －ｎ Ａ ｏ ｇｈ ｏ，Ｌ ｎ Ｕ ｈ— ｎ 。 ｎ ｉ Ｈ ｂ
ｃｅ ｃｌ ｓ ｃ ｒｌ ｒｐ ｒｅ ｓｗ ｌ ａ ｕ —ｅｌｌ ｏａ ｏ ｓｏ ｕ ｈ ｓｈ ｔ ｔ ｎｐ ｒ ｒ （ｔ Ｈ １１ ｈ ｍｉ ， ｔ ｔ ａ ｐｏ ｅｔ ｓａ ｅｌ ｓｓｂｃｌ ａ ｌ ｔ ｎ ｆｆ ｒｐ ｏｐ ａｅ ｒ ｓｏ ｅｓ Ｐｒ Ｔ — ， ａ ｕ ｒ ｕ ｉ ｕｒ ｃｉ ｏ ａ ｔ Ｐ
从 毛 果杨 全基 因组数 据库 中搜 索并 筛选得 到 的 目标 蛋 白序 列为 基础 ．利 用 相 关 生物信 息学软 件 对其 进行 系统 发 育 分析 ，并 利 用一 系列在 线服 务 器对部 分 成 员的理 化参 数 、亲／ 水性 、跨 膜 域 、二 级 结构 、三 级 结 构和 亚 细胞 定位 疏 进行 了重 点 分析 。结 果表 明 ，在 毛 果杨 全基 因组 中共发 现 了 ３ １个磷 酸根 转 运蛋 白家族 成 员，根 据其 序 列相 似 性 ，
杨柳比较基因组信息学研究
杨柳比较基因组信息学研究本课题以已测序的两种杨柳科植物红皮柳和毛果杨的全基因组数据作为研究对象。
杨柳科植物除了经历了真双子叶共有的全基因组三倍乘(Whole-genome triplication,WGT or Core-eudicot-common hexaploidzation,ECH)事件之外,又经历了一次杨柳科植物共有的二倍乘(Saliceae whole-genomeduplication,SWD)事件。
为深入理解多倍化杨柳染色体和基因组的结构与功能演化,选取基因组结构较为古老的葡萄作为参照进行分析。
通过物种内与物种间的BLAST比对,找出具有共线性的同源基因对,构建具有可视化分析功能的同源结构点阵图;对毛果杨、红皮柳同源结构点阵图分析,课题推断出杨柳科植物加倍之前共有8条祖先染色体;通过同源片段的搜索分析以及对多物种间进行基因组联合比对,构建以葡萄基因组为参考的多基因组联合比对图谱;结合同源片段数量的统计,从基因组丢失与保留的角度,分析杨柳科植物的基因组进化过程;并分类统计出了不同事件关联的共线性基因集。
通过研究发现红皮柳经历SWD后的两套子基因组的平均共线基因丢失率为73%和77%,而毛果杨仅为69%和71%,红皮柳的共线基因丢失率显著高于毛果杨;且红皮柳SWD后的共线基因保留的数量为9017个,毛果杨则保留了15173个共线基因,红皮柳的共线基因保留数量显著低于杨树;红皮柳最近一次加倍的同源片段的Ks峰值为0.33,毛果杨的Ks峰值仅为0.23,红皮柳的Ks峰值相对于毛果杨更高;这些数据都表明红皮柳经历更剧烈的基因变化,即红皮柳的进化速率很可能快于毛果杨。
课题还推断出了SWD事件发生的时间大约在25~30个百万年前,而在SWD后,毛果杨与红皮柳分化的时间大约在15~20个百万年前。
之后通过基因表达量、基因家族、基因功能GO富集分析等方面,全面比对分析了毛果杨二倍乘之后产生的两套子基因组,发现这两套基因组在基因表达量、基因家族、基因功能几个层面均无显著差异,本研究为杨柳祖先为同源多倍体提供了更多证据。
杨树NRAMP_基因家族全基因组鉴定与生物信息学分析
文章编号 ０５１７－６６１１（２０２３）１４－００９０－０５
ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２３．１４．０２２
开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：
Ｇｅｎｏｍｅ⁃ｗｉｄｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｏｐｌａｒ ＮＲＡＭＰ Ｇｅｎｅ Ｆａｍｉｌｙ
镉和铁等有吸收和转运功能［４，１０－１２］ 。
植物在生长过程中，如遇重金属污染，过量的重金属会
ｓｉｓｔａｎｃｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｍａｃｒｏｐｈａｇｅ ｐｒｏｔｅｉｎ，ＮＲＡＭＰ）是一类参与金
对植物细胞膜系统造成伤害，影响植物的生长发育。 如镉胁
。 ＮＲＡＭＰ 蛋白属于一种具有典型膜
细胞的有丝分裂速度，使植物生长缓慢；锰虽然是植物必需
摘要 为研究杨树自然抗性相关巨噬细胞蛋白（ＮＲＡＭＰ）家族成员的结构和功能，利用生物信息学方法，从杨树全基因组数据库中筛选
并鉴定 ＮＲＡＭＰ 家族基因序列，并对该家族成员的理化性质、二级结构、基因结构、保守基序、染色体定位、进化树和组织表达量进行分
析。 结果表明：从杨树基因组中共鉴定出 ６ 个 ＮＲＡＭＰ 基因家族成员，编码的氨基酸数量差异较大，为 ５０３ ～ １ ３１０，亚细胞定位表明其均
ＯｓＮＲＡＭＰ３、ＯｓＮＲＡＭＰ５、ＯｓＮＲＡＭＰ６ 和 ＯｓＮＲＡＭＰ７ 对锌、锰、
严重，威胁生态系统，影响人类健康
［１］
。 杨树适应性较强，广
根系发达，对毒性物质具有较强的耐性，对重金属具有较强
的富集及转运能力
［２］
。 天然抗性相关巨噬蛋白（ ｎａｔｕｒａｌ ｒｅ⁃
毛白杨(BJHR01)磷酸肌醇特异性磷脂酶C(PLC2)基因生物信息学分析
毛白杨（BJHR01）磷酸肌醇特异性磷脂酶C（PLC2）基因生物信息学分析作者：李墨野赵慧姜洋刘笑平林永红李开隆来源：《安徽农业科学》2014年第31期摘要 [目的]用生物信息学手段分析、预测毛白杨PLC2基因/蛋白质的结构与特征，为该基因的克隆及功能研究提供理论参考。
[方法]以PLC2基因及对应蛋白质为研究对象，利用各种网上数据库及生物信息学分析软件对其进行相关分析、预测。
[结果]PLC2基因的GenBank登录号为JX424764.1，ORF长957bp，编码318个氨基酸，对应蛋白质PLC2的分子量35 999.1D，理论等电点7.07；PLC2与毛果杨（XP_002313726.1）的同源性较高；PLC2属于PIPLCc_GDPD_SF超家族，无O糖基化位点，无二硫键，无跨膜区和信号肽，有16个磷酸化位点。
[结论]对PLC2基因/蛋白的各级结构及功能进行预测，为下一步试验奠定基础。
关键词毛白杨；磷酸肌醇特异性磷脂酶C；生物信息学中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）31-10867-06Bioinformatics Analysis of Populus tomentosa cultivar BJHR01 Phosphoinositidespecific phospholipase C （PLC2） GeneLI Moye， ZHAO Hui， JIANG Yang， LI Kailong et al（State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding， Northeast Forestry University，Harbin， Heilongjiang 150040）Abstract [Objective] To analyze and predict the structure and feature of Populus tomentosa PLC2 gene/protein through bioinformatics method， and provide theoretical foundation for gene cloning and function research. [Method] Utilize various online databases and bioinformatics software to predict PLC2 gene and its corresponding protein. [Result] The GenBank accession number of PLC2 is JX424764.1， ORF is 957bp in length， encoding 318aa； the molecular weight of PLC2 is 35 999.1D， theoretical isoelectric point is 7.07； PLC2 has a higher homology withXP_002313726.1， belonging to PIPLCc_GDPD_SF superfamily， has no Oglycosylation site， no disulfide bond， no transmembrane domain or signal peptide， but 16 phosphorylation sites. [Conclusion] This study has predicted the structure and function of PLC2 gene/protein and paved the way for the following experiments.Key words Populus tomentosa； Phosphoinositidespecific phospholipase C； Bioinformatics毛白杨（Populus tomentosa）是以黄河中、下游流域为中心而广泛分布的杨柳科落叶乔木，该树种适应能力较强，是速生用材林，为防护林和行道河渠绿化的理想选择[1]。
毛果杨PGR5基因转南林895杨的分子鉴定及表达量1）
毛果杨PGR5基因转南林895杨的分子鉴定及表达量1）王丽娜;李开隆【摘要】We introduced PGR5 gene from Populus trichocarpa toPopulus×euramericana cv. ‘Nanlin895 by agrobacterium medi⁃ated method, screened these transgenic plants by hygromycin resistance gene, and took the molecular detection and expres⁃sion analysis of these transgenic plants. With the data of PCR detection, 12 of 23 clones were positives, and the gene was integrated into the genome of poplars. ByRT⁃PCR detection, 12 clones had positive bands which were consistentwith the anticipated objective strap size, and the gene was expressed atthe transcripional level. By real time⁃PCR detection, the ex⁃pression of the 12 positive clones were 220 times as much as wild types.%采用农杆菌介导法将毛果杨（ Populus trichocarpa） PGR5基因转化南林895杨，经潮霉素抗性基因筛选并对转基因植株进行了分子检测和表达量分析。
普通PCR检测结果显示，有12株检测到阳性信号，表明该基因已整合到南林895杨基因组中；经RT－PCR检测，该12株转化子在目的基因处有阳性条带，表明该基因在转录水平表达；实时荧光定量PCR检测结果显示，12株阳性苗的表达量为野生型的2～20倍。
毛果杨PLD基因家族全基因组水平鉴定及其盐胁迫下的表达分析
2021,34(3):23-36 http ://www」ykxyj. com
D01:10.13275/ki.lykxxj.2021.03.003
毛果杨PLD基因家族全基因组水平鉴定 及其盐胁迫下的表达分析
刘 聪1,张 洋-夏德安1,陈雪冰1,魏志刚旷
1材料与方法
1.1毛果杨PLDs家族成员鉴定及基本特征分析 利用报道的拟南芥PLD的氨基酸序列比对
Phytozome 网站(https://) 中 的毛果杨基因组数据库凹，同时在毛果杨数据库检 索已注释的PZD,将获得的序列结果汇总并剔除 重复序列后作为候选基因。为了验证初始结果的可 靠性，将候选基因的氨基酸序列上传至HMMER 网站(https:///Tools/hmmer)以及 NCBI 保守结构域数据库(https:/// cdd/)鉴定保守结构域，以含有2个间隔250〜 400氨基酸的PLD典型HKD结构域(HMM模型 登录号为PF00614 )为标准进行筛选，并根据保守 结构域鉴定蛋白类型，最终鉴定出毛果杨PQ家 族全部成员小'"'珈性
动作用。
关键词:毛果杨；PZQ基因家族；生物信息学分析；盐胁迫
中图分类号:Q943
文献标志码:A
文章编号:1001-1498(2021)03-0023-14
植物作为固着生物，需要应对干旱、盐碱、低 温、高温以及病虫害侵袭等多种逆境胁迫，而对胁 迫信号的感知和转导是植物应对环境胁迫的前提和 基础叭研究表明，植物体内胁迫信号的转导需 要多种信号转导物质参与，如ABA、乙烯、H2O2 和NO等激素和小分子化合物囱以及信号转导蛋 白G蛋白切、磷脂酶AH〕、磷脂酶C^、磷脂酶D (PLD)问等激酶，其中，PLD能够水解磷酸二脂 键使细胞膜磷脂产生磷脂酸(PA)和可溶性头
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毛果杨PP2C基因家族生物信息学分析摘要：蛋白磷酸酯酶2C(PP2C)是蛋白磷酸酯酶中的一大类,广泛参与逆境信号的传递过程。
本实验采用比较基因组学的方法，利用已知的拟南芥PP2C蛋白序列为检索序列，在全基因组水平上搜索毛果杨的PP2C基因的同源序列。
最终确定了毛果杨45个PP2C候选基因。
对同源序列作进一步的多序列联配、ESTs、MEME和系统发生表达分析。
关键词：毛果杨比较基因组学基因家族Abstract: Protein phosphatase 2C (PP2C) is a protein phosphatase in a large class, the broad participation of adversity signal transmission process. In this study, we searched the homologous sequence from Populus trichocarpa protein database based on the complete genome by using comparative genomics methods and taking the Arabidopsis thaliana PP2C protein which has been isolated as the retrieval sequence. The results showed that 45 PP2C-like protein were identified from Populus trichocarpa. Further, we also analyzed the sequence alignment, MEME, EST and phylogenetic.Keywords: Populus trichocarpa comparative genomics genne family真核生物基因组中，编码蛋白磷脂酶的基因远远少于蛋白激酶，一般只有蛋白激酶基因数的四分之一至三分之一。
在过去的研究中，蛋白质可逆磷酸化研究的重点主要针对蛋白激酶，不过，现在越来越多的研究显示，在信号转导中，蛋白磷酸酶和蛋白激酶同样重要[1]。
根据底物蛋白分子上去磷酸化的氨基酸残基的种类，PP主要分为三个家族：酪氨酸蛋白磷酸酶（protein tyrosine phosphatases, PTPs）、丝氨酸蛋白磷酸酶（protein serine phosphatases, PPPs）和双特异性蛋白磷酸酶（dual specificity phosphatases, PSPs）。
根据酶对底物选择的特异性和对抑制剂的敏感程度，PPPs分为PP1和PP2。
根据亚基的结构、二价离子的依赖性和底物特异性，PP2又可进一步分为PP2A、PP2B和PP2C[2]。
大量研究表明，PP2A在进化过程中，高度保守且广泛表达。
PP2B是由催化亚基A和调节亚基B构成的二聚体，也是唯一受Ca2+／CaM调节的丝氨酸蛋白磷酸酶，在介导Ca2+信号到细胞应答中发挥了重要作用。
在所有PSPs的亚类中，只有PP2C没有调控亚基，是一种单体蛋白磷酸酶，活性依赖于Mg2+或Mn2+[4]。
PP2C与其他类型的PPP类蛋白磷酸酶相比,没有较明显的氨基酸序列同源性，但是蛋白质三维结构的相似性却揭示这些蛋白磷酸酶可能拥有相似的催化机制或相同的催化底物。
PP2C类蛋白磷酸酶的一个重要的结构特征是在其催化区域内含有11个保守的结构亚区[3]。
与哺乳动物PP2Cs相比，植物PP2Cs具有独特的结构模式，即植物中多数PP2C类磷酸酶C端具有保守的催化区域，而N端却是保守性不强、长度不一的延伸区域，在这些延伸区域内，含有与胞内信号相关的序列包括跨膜区域和激酶互作区域等，从而赋予了PP2C 不同的功能[1]。
蛋白磷酸酶结构的复杂性是功能广泛性的基础。
随着植物中越来越多的蛋白磷酸酶基因及其相关蛋白的分离、纯化与鉴定，以及基因特性与生理生化的深入研究，其众多的功能也陆续的被确定。
迄今为止，蛋白磷酸酶已经被证实与植物的生长发育、信号转导、细胞周期、渗透胁迫以及活性氧胁迫等各种抗逆性反应相关联。
如今，毛果杨的全基因组测序已经完成，数据库Populus trichocarpa v1.1(/Poptrl_1/Poptrl_1.home.html)公布了全部序列。
此后，在第一测序的基础上，进行了第二次补充测序。
毛果杨全基因组最新数据已经包含在数据库Phytozome v7.0(/poplar)。
本实验运用生物信息学方法对毛果杨的PP2C基因家族进行了初步分析鉴定[5]。
1 材料与方法1.1数据库的搜索根据拟南芥只已分离出的PP2C基因及其编码的蛋白质序列，在NCBI（美国国立生物技术信息中心，National Center for Biotechnology Information, /）中通过blastp检索毛果杨无荣誉蛋白质数据库，E≤10-26的序列被认为是候选蛋白。
利用Blastn 程序将获得的候选蛋白与拟南芥的PP2C基因作进一步的匹配，采用默认参数，取E≤10-10的击中项为最终的候选蛋白，由相应的程序和索引文件提取所有符合条件的蛋白序列，构建列表。
最后，从相应的数据库中下载最终确认的候选蛋白所对应的CDS序列[5]。
1.2序列联配分析与系统发生树的构建利用Clustal W软件对搜索到的蛋白质序列进行多序列联配分析。
以序列联配结果为基础，用MEGA3.1软件生成毛果杨PP2C蛋白的系统发生树。
进化树的生成采用邻接法（Neighbor-joining method)。
具体参数设置Test of Phylogeny: Bootstrap method; Replications: 1000; Method: Poisson model; Gaps: Pairwise deletion; Rates among Sites: Uniform rates。
其它为默认参数[7]。
1.3 PP2C的motif分析毛果杨PP2C类型基因的预测motif分析通过MEME （/meme/cgi-bin/meme.cgi）在线分析[14]。
1.4 PP2C的EST分析毛果杨PP2C基因家族的EST分析是通过NCBI，在Expressed sequence tags(EST)数据库中进行核苷酸比对，统计比对结果的组织类型的信息，进而与预测每个基因在不同组织类型中的表达情况。
2 结果与分析2.1 毛果杨PP2C的挖掘根据拟南芥PP2C基因编码的蛋白质检索出毛果杨PP2C基因家族蛋白，之后去冗余共得到45条毛果杨候选PP2C氨基酸序列，都具有PP2C保守区域。
从表可知，毛果杨的PP2C 基因分布于第1至18号染色体上，除四号染色体上无表达基因外，其余都有所表达。
从基因结构看，毛果杨内含子数目在2-10之间变化，并不包含没有内含子的基因，说明植物的PP2C基因，进化过程中没有发生内含子的插入和缺失事件。
详细信息如表1所示。
表1 毛果杨的PP2C候选蛋白及匹配EST的数量Table 1 The PP2C candidate proteins and the hits number of EST in Populus trichocarpa基因Gene 位点Locus蛋白质长度（aa）Protein length(aa)染色体Chromosome匹配EST数量The hits number of EST内含子IntronPPTP2C-1 EEF02439 397 LGX 119 3 PTPP2C-2 EEE88105 385 LGIX 118 4 PTPP2C-3 EEE84651 392 LGI 0 3 PTPP2C-4 ERP66114 411 LGI 0 3 PTPP2C-5 EEF05571 334 LGXV 122 3 PTPP2C-6 EEE96607 370 LGXII 120 2 PTPP2C-7 EEE79084 546 LGIII 147 3 PTPP2C-8 ERP66113 302 LGI 0 3 PTPP2C-9 EEE93007 548 LGVI 120 2 PTPP2C-10 EEF03306 551 LGXVIII 109 3 PTPP2C-11 EEE82783 388 LGI 0 3 PTPP2C-12 ERP49654 578 LGXVIII 109 3 PTPP2C-13 ERP59565 229 LGVI 120 2 PTPP2C-14 EEF05989 289 LGXV 122 3 PTPP2C-15 ERP52444 305 LGXV 122 3 PTPP2C-16 EEE97078 286 LGXII 120 2 PTPP2C-17 EEF05572 351 LGXV 122 8 PTPP2C-18 EEE96604 355 LGXII 120 8 PTPP2C-19 EEE94467 276 LGV 144 7 PTPP2C-20 ERP61405 273 LGV 144 7 PTPP2C-21 EEF02923 292 LGXVIII 109 8 PTPP2C-22 EEE92243 292 LGVI 120 8PTPP2C-23 ERP49572 262 LGXVIII 109 8 PTPP2C-24 EEE83289 392 LGI 0 3 PTPP2C-25 ERP54886 255 LGXII 120 2 PTPP2C-26 EEE87942 416 LGIX 118 3 PTPP2C-27 EEF02373 389 LGX 119 3 PTPP2C-28 EEF01832 397 LGX 119 5 PTPP2C-29 ERP65062 359 LGI 0 10 PTPP2C-30 EEE99269 397 LGXIV 131 3 PTPP2C-31 EEE97500 282 LGXI 159 4 PTPP2C-32 EEE88603 380 LGVIII 126 3 PTPP2C-33 ERP51920 284 LGXV 122 8 PTPP2C-34 ERP50526 313 LGXVII 189 4 PTPP2C-35 EEE79713 359 LGIII 147 10 PTPP2C-36 EEE92161 382 LGVI 120 3 PTPP2C-37 EEF04978 661 LGXVI 139 11 PTPP2C-38 EEF02837 380 LGXVIII 109 3 PTPP2C-39 EEF03484 358 LGXVIII 109 10 PTPP2C-40 EEE93202 358 LGVI 109 10 PTPP2C-41 EEE94216 381 LGV 144 3 PTPP2C-42 ERP53974 446 LGXIII 130 4 PTPP2C-43 EEE80809 389 LGII 112 3 PTPP2C-44 EEF03734 338 LGXVIII 109 4 PTPP2C-45 ERP58376 384 LGVII 117 4 注：毛果杨染色体构成LG_2.2 毛果杨PP2C蛋白的系统发生分析为了对毛果杨PP2C蛋白的功能和特性作进一步的了解，本实验对预测的毛果杨45个PP2C基因与已经鉴定出的拟南芥的所有蛋白序列的进化关系进行了评估。