马正宝 刘铭 杜泽光 祈乐 魏兵强

摘要：利用生物信息学分析方法对辣椒Exo-PG基因家族成员的数量、分子特征、亚细胞定位、基因结构、顺式作用元件及系統进化进行分析，以明确辣椒Exo-PG基因家族成员。结果表明，辣椒Exo-PG基因家族有49个成员，不均匀分布于13条染色体上，并分为3个亚族;辣椒Exo-PG基因家族成员编码的蛋白酸碱性各占一半，且均定位于细胞外;该家族成员在启动子序列中含有激素响应元件、低温响应元件、厌氧诱导元件等多种顺式作用元件。

关键词：辣椒;外切多聚半乳糖醛酸酶;基因家族;生物信息学

中图分类号：S641.3       文献标志码：A       文章编号：1001-1463（2021）10-0011-08

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.10.004

Bioinformatics Analysis of Exo-polygalacturonase Gene Family in Pepper

MA Zengbao， LIU Ming， DU Zeguang， QI Le， WEI Bingqiang

（College of Horticulture， Gansu Agriculture University， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In order to identify the Exo-PG gene family members in pepper， the number， molecular characteristics， subcellular localization， gene structure， cis acting elements and phylogeny of Exo-PG gene family members in pepper were analyzed by bioinformatics. The results showed that pepper contains 49 Exo- PG  gene family members， which were distributed unevenly on 13 chromosomes and divided into three subgroups. The Exo- PG gene family members in pepper encode half of the proteins with acid-base properties， and all of them are located extracell. There are many cis-acting elements in the promoter sequence of the family members， such as hormone response element， low temperature response element， anaerobic induction element and so on.

Key words：Pepper; Exo-polygalacturonase; Gene family; Bioinformatics

辣椒（Capsicum annuum L.）原产中南美洲，约于16世纪后期传入我国。它是重要的蔬菜及调味品，我国栽植面积在200万hm2以上，并且呈逐年增大的趋势，对保障我国蔬菜周年供应有着重要作用[1 ]。因此，保障辣椒的产量、品质与周年供应成为重大民生问题。

果胶或果胶物质普遍存在于初生细胞壁和幼小植物组织的中层[2 ]，是细胞维持一定形态结构的重要物质。在花粉发育过程中，包被花粉母细胞、四分体的初生细胞壁主要由纤维素、半纤维素、果胶和糖蛋白等组成。花粉内壁是成熟花粉壁的组成部分，其主要成分与初生细胞壁相似。通常情况下，多糖代谢密切参与这些壁的形成和降解，从而参与花粉壁的正常发育[3 ]。在植物体内，广泛分布于果胶代谢相关的酶，根据其作用底物的不同，可以分为3 种类型，即断裂多聚半乳糖醛酸中α-1，4-糖苷键的解聚酶（PG）、对高甲酯化果胶发挥脱甲酯作用的果胶酯酶以及降解不溶性果胶类物质的原果胶酶[4 ]，目前应用最为广泛的PG是解聚酶的一种。……