全 文 ：Vol. 32 No.1
Mar. 2014
第 32卷 第 1期
2014年 3月
经 济 林 研 究
Nonwood Forest Research
收稿日期：2013-09-05
基金项目：国家林业局 948项目“仁果类果树综合栽培管理技术引进”（2010-4-7）；西南林业大学云南省重点学科森林培育学科资助项目
（XKZ200906），云南省省院省校教育合作咨询共建重点学科林学和西南林业大学重点建设学科林木遗传育种共同资助项目（XKX-200904）。
作者简介：董 娇（1988—），女，云南西双版纳人。硕士研究生，主要从事植物生物技术的研究。Tel：15912533124，
E-mail：dongjiaook@163.com。
通讯作者：周 军（1962—），男，宁夏银川人。教授，博士，主要从事果树分子生物学与林木遗传育种的研究。Tel：0871-63863678，
E-mail：zhoujunbo@163.com。
巍山红雪梨 PpPAL基因的克隆及生物信息学分析
董 娇 1,2，周 军 1，辛培尧 1，唐军荣 1，陶 磅 3，原晓龙 1，孟富宣 1
（1.西南林业大学 西南山地森林保育与利用省部共建教育部重点实验室，云南 昆明 650224；2.中华全国供销合
作总社昆明食用菌研究所，云南 昆明 650223；3.云南省农业科学研究院 园艺作物研究所，云南 昆明 650205）
摘 要：为了进一步研究红皮梨花色素苷的合成调控机制，以巍山红雪梨为试验材料，采用同源克隆方法，克隆
得到了苯丙氨酸解氨酶（PAL）基因的 cDNA片段，名之为 PpPAL，登录号为 JQ749640，并利用相关生物软件
对该基因及其相应蛋白质进行了生物信息学分析。结果表明：PpPAL长 1 919 bp，编码 628个氨基酸；其与西洋
梨 Pyrus communis的 PAL基因（DQ230992）、鸭梨 Pyrus bretschneideri的 PAL基因（GU906268、JQ247318）、
甜樱桃 Prunus avium的 PAL基因（AF036948）和覆盆子 Rubus idaeus的 PAL基因（AF237955）在核苷酸水平上
的同源性分别为 98%、95%、95%、88%和 83%。氨基酸序列比对中发现，PAL序列包含 L180、V181、L230、
A231等脱氨基氨基酸残基，其催化活性位点分别为N234、G235、N356、D357、N358、H370、HNQDV（460～ 464）。
PpPAL基因不存在导肽和信号肽，无跨膜结构域，定位于细胞质中，肽链表现为亲水性；α-螺旋和无规则卷曲是
其蛋白质二级结构中量最大的结构元件，β-转角和延伸链散布于整个蛋白质中。在对其编码的蛋白的预测中发现，
该蛋白含有苯丙氨酸解氨酶 -组氨酸解氨酶（PAL-HAL）和苯丙氨酸解氨酶（phe_am_lyase）。
关键词：巍山红雪梨；克隆；PpPAL基因；生物信息学分析
中图分类号：S603.2；Q785 文献标志码：A 文章编号：1003—8981(2014)01—0051—07
Cloning and bioinformatics analysis of PpPAL gene in Pyrus pyrifolia
DONG Jiao1,2, ZHOU Jun1, XIN Pei-yao1, TANG Jun-rong1, TAO Pang3, YUAN Xiao-long1, MENG Fu-xuan1
(1. Key Laboratory for Forest Resources Conservation and Use in the Southwest Mountains of China, Ministry of Education,
Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China; 2. Kunming Edible Fungi Institute, All China Federation
of Supply and Marketing Cooperatives, Kunming 650223, Yunnan, China; 3. Institute of Horticultural Sciences, Yunnan
Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, Yunnan, China)
Abstract: In order to research regulation mechanism of anthocyanin synthesis in pear with red peel, the cDNA fragment
of PAL gene was obtained by homologous cloning from Pyrus Pyrifolia. It was named by PpPAL, the Accession No.
JQ749640 in GenBank. Bioinformatics analysis of PpPAL gene and its deduced protein was done by using the related
biological software. The results show that the total length of PpPAL gene is 1 919 bp, and it encodes 389 amino acids. The
homology at nucleotide level of PpPAL gene with PAL genes in P. communis (DQ230992), P. bretschneideri (GU906268,
JQ247318), Prunus avium (AF036948) and Rubus idaeus (AF237955) are 98%, 95%, 95%, 88% and 83%, respectively.
The results of amino acid sequence alignment indicate that residues of some deamination sites, including L180, V181,
L230, A231, exist in PAL. The catalytic active sites are at N234, G235, N356, D357, N358, H370, HNQDV (460-464).
Furthermore, PAL has non leading peptide, signal peptide and trans-membrane domain, it is located in cytoplasm, and
the polypeptide chain presents hydrophilic. The main motifs of predicted secondary structure of PAL are α-helixes and
random coils, and β-turns and extended strands are spread in the whole protein. The PAL protein predicated has two
function domains of PAL-HAL and phenylalanine ammonia-lyase.
Key words: Weishan Red Skin Pear (Pyrus pyrifolia Naki); clone; PpPAL gene; bioinformatics analysis
DOI:10.14067/j.cnki.1003-8981.2014.01.013
52 第 1期董 娇，等：巍山红雪梨 PpPAL基因的克隆及生物信息学分析
苯 丙 氨 酸 解 氨 酶（phenylalanine ammonia-
lyase，PAL）广泛存在于植物中，催化 L-丙氨酸
脱氨生成反式肉桂酸，在苯丙氨酸代谢途径中，
它既是一种限速酶，也是一种诱导酶 [1]。PAL在
初生代谢和苯丙烷类代谢途径中起纽带作用 [2]。
PAL由 4个亚基组成，由多基因家族编码，在这个
多基因家族中，不同成员的表达特异性不同。不
同植物中 PAL基因的核苷酸序列与其编码的氨基
酸序列的相似性较高，该基因家族可能起源于一
个古老的基因，基因的复制和分子上的歧异可能
会形成功能不同的基因，以应对不同环境因素的
影响，分别在不同组织和发育时期表达 [3]。有关
研究结果表明，PAL与类黄酮、木质素和香豆素等
次生代谢途径密切相关 [4-7]。Koukol等人 [8]首次从
植物中发现并分离纯化了该酶。随着科学技术的发
展及分离纯化技术的不断完善，对 PAL的研究已迅
速展开，目前已成功地从水稻、 小麦、马铃薯、松
树、豌豆等种植物中分离纯化得到 PAL基因 [9]。
巍山红雪梨是云南特有的红皮梨，笔者利用
特异性引物对巍山红雪梨的 PAL基因片段进行了
同源克隆，并利用生物软件对该基因及其相应蛋
白质进行了生物信息学分析，以期为调控巍山红
雪梨类黄酮的积累及增强巍山红雪梨对不良环境
的抵御能力的深入研究而奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 植物材料
巍山红雪梨栽培于云南省安宁市清水河红皮
梨种质基地，于 2011年 3月采集幼叶，经液氮处
理后，保存于－ 80 ℃的冰箱中以备用。
1.1.2 主要试剂
反转录试剂盒（Quantscript RT Kit）、DNA
割胶回收试剂盒、2× Taq PCR MasterMix Kit与
DL marker 2000，均购自天根生物技术有限公司；
常规化学药品及试剂，购自 Sigma公司或国产 AR
级试剂；PCR和测序引物，由上海生工生物工程
技术服务有限公司合成；测序由北京中美泰和有
限公司完成。
1.2 试验方法
1.2.1 RNA的抽提与 cDNA第一链的合成
RNA的提取：①取供试材料 0.5～ 1.0 g置
于液氮中研磨成粉末，并快速将其转移到事先预
冷的离心管中；②加入 65 ℃预热的 CTAB缓冲
液 750 μL和 β-巯基乙醇 60 μL，于 65 ℃下处理
5 min，冷至室温再加入乙酸钾 500 μL，摇匀，于
4 ℃下以 12 000 r/min的转速离心 15 min；③取上
清液置于新管中，加入 300 μL的饱和酚，再加入
24∶ 1的氯仿 /异戊醇 300 μL，摇匀，于 4 ℃下以
12 000 r/min的转速离心 15 min；④取上清液置于
新管中，加入 24∶ 1的氯仿 /异戊醇 600 μL，摇
匀，于 4 ℃下以 12 000 r/min的转速离心 15 min；
⑤取上清液置于新管中，加入体积分数为 1/4的
LiCl 4 mol/L，混匀，在 4 ℃下沉淀过夜；⑥于
4 ℃下以 12 000 r/min的转速离心 20 min，去上清
液，用 500 μL的 SSTE溶解沉淀后，加入水饱和
酚 250 μL和 24∶ 1的氯仿 /异戊醇 250 μL，摇匀，
于 4 ℃下以 12 000 r/min的转速离心 5 min；⑦取
上清液置于新管中，加入 24∶ 1的氯仿 /异戊醇
500 μL，摇匀，于 4 ℃下以 12 000 r/min的转速离
心 5 min；⑧取上清液置于另一新管中，加入无水
乙醇 1 000 μL，于－ 80 ℃下沉淀 30 min；⑨于 4 ℃
下以 12 000 r/min的转速离心 10 min，弃上清液，
用 75%乙醇清洗沉淀物 1次，在超净工作台上无
菌风干燥 至少 15 min，然后加入经灭菌处理过的
DEPC水 30 μL溶解沉淀物，于－ 80 ℃的冰箱中
保存以备用。
总 RNA质量检测：取 2 μL的总 RNA，用
1%的琼脂糖凝胶电泳进行检测。
紫外分光光度计定量测定和纯度分析：取 2 μL
RNA 样品稀释 50倍，用紫外分光光度计测定
230、260和 280 nm波长下的 OD值，记录 RNA
浓度和 OD260 nm/OD280 nm、OD260 nm/OD230 nm 的
值，以确定提取的巍山红雪梨的纯度。
cDNA第一条链的合成：①在冰浴的无核酸
酶的离心管中依次加入 1～ 5 μg总 RNA、2 μL
Oligo（dT）15、2 μL dNTP（2.5 mM each）等反
应混合物，补 RNase-free ddH2O定容至 14.5 μL；
②于 70 ℃ 下加热 5 mi n后迅速在冰上冷却 2 min，
简短离心收集反应液后加入5×First-Strand Buffer（含
有DTT）4 μL和RNasin 0.5 μL；③加入 1 μL（200 U）
TIANScript M-MLV，轻轻地用移液器混匀；④于
42 ℃下温浴 50 min；④于 95 ℃下加热 5 min，终
止反应，置之于冰上进行后续实验，或于－ 20 ℃
下冷冻以保存；⑥用 RNase-free ddH2O将反应体
系稀释到 50 μL，取 2～ 5 μL进行 PCR扩增反应。
1.2.2 巍山红雪梨 PAL基因的克隆
引物设计：对 GenBank上已经登录的梨 PAL
同源基因的多个序列进行比对，设计了 3对特异
性引物，引物序列分别如下。
PAL(F1)：5’- CAGAACGGTGCTGTGGAGTC-3’；
53第 32卷 经 济 林 研 究
PAL(R1)：5’- GTGCTTCAACTTGTGCGTCA-3’；
PAL(F2)：5’- TGGCATCTTATTGTTCCG -3’；
PAL(R2)：5’- TTGGCTCACCGTGTTCTT-3’；
PAL(F3)：5’- CACGGTGAGCCAAGTCG -3’；
PAL(R3)：5’- GCATTCCGCAATCCTGT-3’。
PCR反应体系：以反转录得到的 cDNA作为
模板进行 PCR扩增，其反应体系为 cDNA模板
2 μL、2×PCR Master Mix 25 μL、PAL（F）2
μL、PAL（R）2 μL、以 ddH2O补足 50 μL。
PCR反应程序：94 ℃，预变性 2 min；94 ℃、
30 s，56 ℃、30 s，72 ℃、1 min；35个循环；
72 ℃，延伸 7 min。
反应结束后，以 1%琼脂糖凝胶电泳检测
PCR产物，将样品送至北京中美泰和有限公司进
行测序。
1.2.3 巍山红雪梨 PAL基因序列的生物信息学分析
测序由北京中美泰和有限公司完成。利用
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/、http://www.cbs.dtu.
dk/、http://www.expasy.org/等网站提供的各类生
物信息学软件进行在线分析。在 NCBI-ORF Finder
上进行开放阅读框（Open reading frame，ORF）
的查找和翻译；利用 ProtParam在线工具分析 CHS
的核酸及氨基酸序列的组成成分及其理化性质；
利用MEGA4.0[10]完成氨基酸序列的同源性比对及
进化树的构建；分别利用 TargetP1.1（http://www.
cbs.dtu.dk/services/TargetP/）、SignalP3.0（http://
www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/）、TMHMM2.0
（http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/） 和
ProtScale（http://www.expasy.ch/tools/ protscale.
html）等在线工具进行蛋白质导肽与信号肽的预
测、跨膜结构域及亲水性 /疏水性的预测；分别
利 用 SOPMA(http://npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_
automat.pl?page=/NPSA/npsa_sopma.html)、Swiss-
Model(http://www.expasy.ch/swissmod/SWISS-
MODEL.html)在线工具和 NCBI提供的 Conserved
Domain Search(CD-Search)服务器 (http://www.ncbi.
nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi)进行蛋白质二
级、三级结构的预测及蛋白质功能域的分析。
2 结果与分析
2.1 PAL基因序列及其所推导的氨基酸序列的比
对分析
经 PCR扩增后，获得了 3个片段，测序后将
此 3个序列进行拼接，获得了如图 1所示的 cDNA
片段，该片段长为 1 919 bp，编码 628个氨基酸。
将此序列进行比对分析，结果表明：其与西洋梨的
PAL基因（DQ230992）、鸭梨 Pyrus bretschneideri
的 PAL基因（GU906268、JQ247318）在核苷酸水
平上的同源性分别为 98%和 95%、95%；其与甜
樱桃 Prunus avium的 PAL基因（AF036948）、覆
盆子 Rubus idaeus的 PAL基因（AF237955）、桑
树 Morus alba 的 PAL 基因（HM064433）、荔枝
Litchi chinensis的 PAL基因（FJ944018）、葡萄的
PAL 基因（EF192469）和木薯 Manihot esculenta
的 PAL基因 (AY036011)的同源性分别为 88%、
83%、82%、80%、79%与 78%。这一比对结果可
以初步说明，PAL是苯丙氨酸解氨酶基因，名之
为 PpPAL，将此序列提交至 GenBank，序列号为
JQ749640。
根据巍山红雪梨 PAL基因编码的氨基酸序列
与已知的 PAL基因的氨基酸序列，用 Clustal W
软件进行比对后，再用MEGA4.0软件采用 NJ法
作出它们的系统进化树，结果如图 2A与 B所
示。从图 2A中可以看出，巍山红雪梨的 PAL蛋
白与鸭梨（ADF59061、AEZ01784）、西洋梨
（ABB70117）、 甜 樱 桃（AAC78457）、 覆
盆 子（AAF40224）、 桑 树（ADI40166）、 荔
枝（ACR15762）、 葡 萄（ABM67591）、 木
薯（AAK62030）、 拟 南 芥（NP_001190223）
的 PAL蛋白聚在双子叶植物这一大类群中。在
这个大类群中，同属植物巍山红雪梨、西洋梨和
鸭梨都聚在一个亚类上，这说明它们的亲缘关系
较近，这与从分类学上分析的结论相符；拟南芥
的 PAL蛋白和巍山红雪梨的 PAL蛋白虽然聚在这
个大类群中，但拟南芥在这个类群的外侧，说明
二者在进化上的亲缘关系较远；单子叶植物玉米
（NP_001241797）和水稻（AAO72666）聚为一类，
说明它们的亲缘关系较近，但巍山红雪梨的 PAL
蛋白与它们之间在进化上的关系较远。分析序列
比对结果后可以发现，此 PAL序列包含了 L180、
V181、L230、A231等脱氨基氨基酸残基，其催
化活性位点分别为 N234、G235、N356、D357、
N358、H370、HNQDV（460～ 464），这些活性
位点与有关研究报道的水稻、玉米、夹竹桃、银杏
的相同，说明 PpPAL是 PAL蛋白质家族成员之一。
2.2 PAL蛋白的理化性质
采用 ProtParam在线软件分析 PAL蛋白的理
化性质，结果显示：PAL基因编码的蛋白质的预测
分子量为 68 KDa，理论等电点为 6.42，其中 Leu、
Ala、Ser、Val等是其主要的氨基酸；负电荷残基
（Asp＋ Glu）总数为 66个，正电荷残基（Arg＋
54 第 1期董 娇，等：巍山红雪梨 PpPAL基因的克隆及生物信息学分析
图 1 巍山红雪梨 PAL基因的核苷酸序列及由其推导的氨基酸序列
Fig. 1 Full-length sequences of PpPAL cDNA in Pyrus pyrifolia and its deduced amino acid sequence
物种名称及其相应的蛋白质登录号：西洋梨 (ABB70117)、沙梨 (JQ749640)、鸭梨 (ADF59061)、(AEZ01784)、甜樱桃 (AAC78457)、覆盆子
(AAF40224)、桑树 (ADI40166)、葡萄 (ABM67591)、(AEX32784)、荔枝 (ACR15762)、刺槐 (ACF94716)、红三叶 (BAE71252)、毛果杨 (ACC63887)、蓖麻
(XP_002519521)、茶树 (BAA05643)、紫苏 (AEZ67457)、紫草 (BAA24928)、红薯 (BAA11459)、烟草 (ABG75910)、甜椒 (ACF17667)、木薯 (AAK62030)、柠
檬 (AAB67733)、矮牵牛 (AAV98199)、拟南芥 (NP_001190223)、玉米 (NP_001241797)和水稻 (AAO72666)。
The species and the respective protein accession No. are: Pyrus communis (ABB70117), Pyrus pyrifolia (JQ749640), Pyrus×bretschneideri (ADF59061),
(AEZ01784), Prunus avium (AAC78457), Rubus idaeus (AAF40224), Morus alba (ADI40166), Vitis vinifera (ABM67591), (AEX32784), Litchi chinensis (ACR15762),
Robinia pseudoacaci (ACF94716), Trifolium pretense (BAE71252), Populus trichocarpa (ACC63887), Ricinus communis (XP_002519521), Camellia sinensis
(BAA05643), Perilla frutescens (AEZ67457), Lithospermum erythrorhizon (BAA24928), Ipomoea batatas (BAA11459), Nicotiana attenuate (ABG75910), Capsicum
annuum (ACF17667), Manihot esculenta (AAK62030), Citrus limon (AAB67733), Petunia×hybrid (AAV98199), Arabidopsis thaliana (NP_001190223), Zea mays
(NP_001241797) and Oryza sativa (AAO72666).
A 巍山红雪梨的 PAL蛋白与其它植物的 PAL蛋白的进化关系
A Evolutionary relationship of deduced PpPAL protein with PAL proteins from other plants
55第 32卷 经 济 林 研 究
Lys）总数为 61个，不稳定系数为 33.58，单条肽
链属于稳定蛋白。
2.3 巍山红雪梨 PAL蛋白的亚细胞定位、信号肽、
跨膜结构和疏水性分析
采用 Target 1.1 Server在线软件对 PAL蛋白质
亚细胞定位进行预测，结果显示：该蛋白质可能定
位于细胞质基质，预测的可靠性等级为 2级（详见
表 1），而与之同源性较高的其它植物（包括西洋梨、
鸭梨等）的 PAL基因也定位在细胞质基质上，相同
的亚细胞定位说明这些基因可能具有相似的功能。
B 不同植物 PAL蛋白的进化关系
B Evolutionary relationship of PAL proteins in different plants
图 2 根据植物 PAL氨基酸序列构建的进化树
Fig. 2 Evolutionary tree established according to the amino acid sequences of PAL in plants
表 1 巍山红雪梨PAL蛋白的亚细胞定位
Table 1 PAL protein subcellular localization prediction of ‘Weishan’ red skin pear (Pyrus pyrifolia Naki)
预测项目
Predicted item
序列长度
Sequence length
叶绿体转运肽
Chloroplast transit
peptide
线粒体靶向肽
Mitochondrial
targeting peptide
信号肽
Signal peptide
其它部位
Other parts
定为预测
Location
可靠性等级
Reliability grade
序列 Sequence 629 0.164 0.179 0.061 0.811 — 2
阈值 Threshold value 0.000 0.000 0.000 0.000
利用 SignalP4.0 Server软件进行在线分析，结
果也表明，巍山红雪梨的 PAL基因编码的蛋白质
无信号肽。可见，巍山红雪梨的 PAL蛋白在游离
核糖体上起始合成后，很可能没有进行蛋白质转
运，而是继续保留在细胞质基质中催化 L-苯丙氨
酸脱氨生成反式肉桂酸。
利用 TMHMM 2.0 Server软件对巍山红雪梨
PAL氨基酸序列的跨膜结构域进行在线预测，结
果表明，PAL整条肽链都位于细胞膜外，说明巍
山红雪梨的 PAL基因编码的多肽不存在跨膜区，
结合上述转运肽的预测结果可以推测出，巍山红
雪梨的 PAL在细胞质基质中合成后很可能不经蛋
白转运便直接锚定于细胞质基质中的特定部位而
行使催化功能。
56 第 1期董 娇，等：巍山红雪梨 PpPAL基因的克隆及生物信息学分析
利用 ProtScale软件对巍山红雪梨的 PAL氨
基酸序列的疏水性 /亲水性进行预测，结果如图 3
所示。图 3 的预测结果表明，多肽链第 322位具
有最低分值－ 2.656，说明其亲水性最强；第 256
位具有最高分值（2.700），说明其疏水性最强。
而就其整体而言，亲水性氨基酸均匀分布在整个
肽链中，而且多于疏水性氨基酸。因此，整个多
肽链表现为亲水性，没有明显的疏水区域。结合
跨膜结构域的预测结果可以推断，巍山红雪梨的
PAL基因编码的多肽不存在明显的疏水区域，这与
PAL不存在跨膜区的特征相吻合。因此认为，巍
山红雪梨的 PAL是亲水性蛋白。
区域，表明其空间结构可能不够稳定。
2.5 巍山红雪梨 PAL蛋白结构功能域分析
使用 NCBI 提供的 Conserved Domain Search
service（CD-Search）对巍山红雪梨 PAL蛋白功
能域进行预测，结果如图 7（见封二）所示。图
7表明，该蛋白含有苯丙氨酸解氨酶 -组氨酸解
氨酶（PAL-HAL）和苯丙氨酸解氨酶（phe_am_
lyase），它们都属于类裂解酶超家族（Lyase_I_
like superfamily），在 β- 消除反应中起催化作用。
3 讨 论
苯丙氨酸解氨酶（PAL）是催化苯丙烷类代谢
中的第一个酶。Neish早在 1960年就证实了 PAL
催化花色素苷的合成 [11]。此外，它在类黄酮、木
质素、香豆素、水杨酸、单宁等次生代谢产物合
成过程中也起着很重要的作用。这些次生物质对
植物生长发育、抗病害、防御紫外线等方面都有
帮助。近年来，有关 PAL基因的研究也成为了相
关研究的热点。
本研究从云南特有红皮梨品种——巍山红雪
梨中克隆了 PAL基因的 cDNA片段，核苷酸与氨
基酸序列分析结果表明，该基因与其它植物的 PAL
基因有着很高的同源性，并且含有相似的蛋白质
保守活性位点。在 PpPAL蛋白序列中包含 L180、
V181、L230、A231等脱氨基氨基酸残基，其催
化活性位点分别为 N234、G235、N356、D357、
N358、H370、HNQDV(460-464)，这些活性位点
与对水稻 [12]、玉米 [13]、夹竹桃 [14]等研究报道的
结果相同。对 PAL的聚类分析结果显示，巍山红
雪梨与西洋梨、鸭梨的关系最近，处于同一分支，
而与十字花科的拟南芥的进化关系稍远，与单子
叶植物玉米、水稻的亲缘关系最远。本试验虽然
只得到了 PAL基因的片段，但克隆的基因具有代
表性，为进一步克隆巍山红雪梨 PAL基因全长奠
定了基础 [15]。
开展植物花色素苷合成调控机制的研究，除
了利用模式植物，在一些如巍山红雪梨的木本植
物中同样有利于揭示植物次生代谢途径在类黄酮
积累中的调控规律。本研究结果可为红皮梨类黄
酮类化合物代谢的分子调控机制及增强巍山红雪
梨对不良环境的抵御能力的深入研究提供一定的
理论依据。
图 3 巍山红雪梨 PAL的疏水性 /亲水性的预测结果
Fig. 3 Prediction of hydrophobicity or hydrophilicity of
PAL in Pyrus pyrifolia
2.4 巍山红雪梨 PAL蛋白的二级和三级结构的预
测分析
利用 SOPMA软件对巍山红雪梨的 PAL氨基
酸序列的二级结构进行预测，结果如图 4（见封
二）所示。图 4表明，巍山红雪梨的 PAL基因所
编码的蛋白由 57.39%的 α-螺旋（Alpha helix）、
7.79%的 β-折叠（Extended strand）、4.61%的 β-
转角（Beta turn）和 30.21%的随机卷曲（Random
coil）组成。α-螺旋和无规则卷曲是巍山红雪梨
PAL蛋白质二级结构的主要结构元件，β-转角和
延伸链散布于整个蛋白序列中。
采用 SWISS-MODEL同源建模的方法预测巍
山红雪梨 PAL蛋白的三级结构，结果如图 5（见
封二）所示。再利用 ProCheck软件对建模结果
进行检测，计算得出了如图 6（见封二）所示的
Ramachandran 图。图 6表明，检测到的巍山红雪
梨 PAL蛋白质残基的二面角只有 87.7%位于黄色
57第 32卷 经 济 林 研 究
参考文献：
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[本文编校：伍敏涛 ]