本报讯（记者张晴丹）近日，四川农业大学林学院教授万雪琴团队通过对多酚氧化酶（PPO）基因家族的全基因组研究和表达谱分析，揭示毛果杨器官发育和应激反应的潜在功能。研究论文在线发表于《BMC基因组学》。

杨树是世界上分布最广、适应性最强的树种，杨树的生长在很大程度上取决于周围环境条件以及它们对非生物和生物胁迫的相对抗性。PPO在介导植物对生物和非生物胁迫的抗性中起着至关重要的作用。尽管毛果杨的全基因组序列早已发表，但人们对毛果杨中的PPO基因知之甚少，尤其是那些与干旱胁迫、机械损伤和昆虫取食有关的PPO基因。

该研究对杨树PPO家族进行了全基因组分析，鉴定出18个PtrPPO基因。利用生物信息学和qRT-PCR技术分析PtrPPO的基因结构、系统发育、染色体定位、基因复制、顺式元件和表达模式。序列分析显示2/3的蛋白原缺乏内含子序列。系统发育分析表明，所有PPO基因可分为11个类群，木本植物中含有多个PPO基因。在杨树的19条染色体上发现了18个PtrPPO基因，其中3对片段复制基因和4个串联重复序列。顺式作用元件分析在不同PPO成员的启动子中鉴定了许多生长发育元件、次级代谢过程和应激相关元件。PtrPPO基因在幼嫩植物的组织和果实中优先表达。此外，聚乙二醇、脱落酸和茉莉酸甲酯可显著诱导一些PtrPPO基因的表达，从而揭示它们在调节应激反应中的潜在作用。目前，团队利用生物信息学确定了PtrPPO基因潜在的上游转录因子。

该研究分析有助于选择候选基因进行后续生物学功能研究，了解林木抗逆性的分子遗传基础，也将有助于林木基因资源开发。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1186/s12864-021-08028-9