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萝卜（Brassica rapa）受多种真菌病害影响产量，研究人员开展萝卜 PDF1.1 蛋白研究。通过多种生物信息学工具分析，发现其具抗真菌特性且参与 MAPK 信号通路，为培育抗真菌品种提供理论依据。
萝卜，这种常见的根茎蔬菜，不仅是餐桌上的美味，还对人体健康有着诸多益处。它富含多种营养成分，像维生素 C、黄酮类、异硫氰酸盐等，对预防疾病、促进健康起着重要作用。然而，萝卜在生长过程中却面临着严峻的挑战，多种真菌病害如白粉病、黑斑病和白锈病等，严重威胁着它的产量和品质。这些真菌病害在亚洲和欧洲国家广泛肆虐，给农业生产带来了巨大损失。为了寻找应对这些问题的方法，来自国外研究机构的研究人员开展了一项针对萝卜中植物防御素 1.1 蛋白（PDF1.1）的研究，相关成果发表在《FACETS》杂志上。
在这项研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。他们从 Ensembl Plant Database 获取 PDF1.1 蛋白的氨基酸序列，运用 Blastp 在 Phytozome v.13 数据库中寻找萝卜中的同源物；借助 Mega X 软件进行系统发育分析；利用 ExPASy - ProtParam 工具预测蛋白质的理化性质；通过 WoLF PSORT 预测亚细胞定位；使用 Mapgene2chromosome（MG2C）web v2.1 数据库进行染色体定位；运用 NCBI Conserved Domain database、MEME suite 和 Gene Structure Display Server 2.0 分别预测蛋白质结构相关信息；借助 PANZZER2 和 BlastKOALA 进行基因本体（GO）和 KEGG 分析；利用 NetPhos 3.1 和 NetNGlyc 1.0 预测功能位点；使用 SOPMA、Phyre、PROCHECK 和 CASTp 进行蛋白质结构预测和分析。
研究结果如下：
- 系统发育分析：通过最大似然法构建系统发育树，发现萝卜 PDF1.1 蛋白与拟南芥（Arabidopsis thaliana）PDF1.1 蛋白的相似性高于小麦（Triticum aestivum）PDF1.1 蛋白，且不同蛋白分属 7 个不同分支。
- 理化性质分析：BRa.PDF1.1 蛋白大多带正电荷，氨基酸长度在 57 - 130 之间，分子量为 6162.26 - 13867.87 kDa，等电点（pI）在 5.05 - 9.57 之间，不稳定指数（II）为 14.82 - 51.39，GRAVY 值为 0.060 - 0.72，脂肪族指数为 57.00 - 99.47 。
- 亚细胞定位预测：BRa.PDF1.1 蛋白主要位于细胞外空间，部分位于叶绿体、细胞质、内质网、细胞核、液泡和高尔基体。
- 染色体定位：萝卜 PDF1.1 基因多数位于 7 号染色体，部分位于 2、5、6、8 号染色体。
- 蛋白质结构预测：多数 BRa.PDF1.1 蛋白含有 γ - 硫堇（gamma - thionin）结构域，共鉴定出 20 个保守基序，所有基因都包含 2 个外显子和 1 个内含子。
- 基因本体和 KEGG 分析：部分蛋白参与细胞退化、防御真菌、茉莉酸和乙烯依赖的系统抗性等生物学过程，分子功能主要为蛋白质结合，多数蛋白参与丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路。
- 功能位点预测：蛋白的磷酸化位点在 2 - 15 个之间，且不存在 N - 糖基化位点。
- 二级结构预测：α - 螺旋是 BRa.PDF1.1 蛋白的主要组成部分，不同蛋白中其占比不同。
- 三维结构和蛋白口袋预测：预测的 3D 结构模型质量良好，活性位点包含多种氨基酸残基，且口袋的面积和体积大小各异。
研究结论和讨论部分表明，萝卜中的 PDF1.1 蛋白具有抗真菌特性，并且参与 MAPK 信号通路。当受到病原体攻击或面临生物、非生物胁迫时，该蛋白能够杀死致病细胞，产生防御反应。这一研究结果意义重大，它为深入了解萝卜的防御机制提供了理论依据，有助于开发新的策略来诱导这些基因的表达，增强萝卜对真菌病原体的抗性，从而提高萝卜的产量和品质，为农业生产中的作物保护提供了新的思路和方法。
