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2-酮戊二酸依赖性双加氧酶（2-oxoglutarate dependent dioxygenase，2-ODD/ODD）是一类重要的氧化酶，参与动物、植物和微生物体内的多种氧化反应。本研究以木本模式植物毛果杨（Populus trichocarpa）为研究材料，旨在探究不同的ODD基因家族成员在赤霉素的合成和代谢途径中的功能，并进一步探讨其功能分化机制。通过对毛果杨中与赤霉素合成相关的ODD基因家族成员的基因结构、表达模式、亚细胞定位等进行分析，得出以下主要结论: 1)在毛果杨中共鉴定出124个ODD基因，其中有27个参与赤霉素的生物合成途径。与双子叶模式植物拟南芥相比，毛果杨ODD基因家族发生了基因扩张。 2)将毛果杨的27个PtODD基因分为4个亚家族:C19-GA2ox、C20-GA2ox、GA3ox、GA20ox。这27个PtODD基因定位在毛果杨基因组19条染色体中的14条上，其中有10对基因位于成对的同源区域内，具有很好的共线性关系，所占比例为74.07％，可能形成于基因组的大片段重复事件;6个基因形成3个基因簇，所占比例为22.22％，可能来源于基因的串联重复。推测大片段重复是毛果杨中参与赤霉素合成代谢的ODD基因扩张的主要原因。 3)基因结构分析发现，ODD基因家族不同亚家族之间、同一个亚家族内部的基因具有不同的基因结构，例如亚家族C19-GA2ox成员具有三个外显子而亚家族C20-GA2ox成员具有两个外显子;GA3ox亚家族有些成员有3个外显子，有些只有两个外显子。基因结构的分化可能预示着基因功能的改变。 4)通过基因克隆分离出18个PtODD基因，并构建表达载体进行原核表达，结果显示PtODD基因可以在大肠杆菌中表达。毛果杨18个PtODD蛋白的亚细胞定位没有明显的分化。 本文对毛果杨中参与赤霉素合成与代谢的27个ODD基因家族成员的分子进化和功能分化机制进行了深入研究，结果发现它们的基因结构发生了明显的分化，而功能分化机制并未得到确切解析。