玉米HSP70基因家族的全基因组鉴定与分析
发布时间:2018-01-20 11:42
本文关键词: 玉米 HSP 生物信息态 系统进化树 表达分析 出处:《核农学报》2017年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:热激蛋白70(HSP70)是生物体应答各种胁迫反应产生的一类蛋白,广泛存在于生物体中,在几乎所有的活细胞中都起着重要的作用。为全面解析玉米基因组HSP70基因信息,利用从Pfam数据库中下载的隐马氏模型文件PF00012在Gramene数据库进行基因搜索,并利用多种生物软件或在线工具对所鉴定的基因进行生物信息学分析。结果表明,试验共鉴定得到35个玉米HSP70基因,分别命名为Zm HSP70-1~Zm HSP70-35。这些基因不均衡地分布在玉米的10条染色体上,其中5号染色体上分布最多(6个),9号染色体上分布最少(1个)。进化树分析显示35个基因聚为6组,且同组基因具有相似的基因结构,其基序数量、类型和顺序也是相似的。物种间进化树分析不同物种的86个基因,存在8对直系同源基因和17对旁系同源基因,直系同源基因中7对存在于玉米和水稻之间,仅1对存在于水稻和拟南芥之间,说明起源于共同祖先基因的直系同源基因对虽在单/双子叶植物差异分离前就存在,但玉米与水稻间的进化关系要比与拟南芥间更为亲近。表达谱分析表明,大多数Zm HSP70基因属组成型表达,但表达模式和表达量不同。本研究结果为进一步研究玉米HSP70家族基因的功能奠定了理论基础。
[Abstract]:Heat shock protein 70 (HSP70) is a class of proteins produced by organism in response to various stress responses. It plays an important role in almost all living cells. In order to fully analyze the HSP70 gene information of maize genome. The hidden Markov model file PF00012, which was downloaded from Pfam database, was used for gene search in Gramene database. Bioinformatics analysis of the identified genes was carried out by using a variety of biological software or online tools. The results showed that 35 maize HSP70 genes were identified in the experiment. They were named Zm HSP70-1~Zm HSP70-35. These genes were distributed unevenly on 10 chromosomes of maize, of which chromosome 5 was the most distributed (6). The results of phylogenetic tree analysis showed that 35 genes were clustered into 6 groups and the same group had similar gene structure and the number of motifs. The phylogenetic tree of different species analyzed 86 genes of different species, and there were 8 pairs of lineal homologous genes and 17 pairs of collateral homologous genes. Seven pairs of lineal homologous genes existed between maize and rice, and only one pair existed between rice and Arabidopsis. The results indicated that the lineal homologous gene pairs originated from common ancestor genes existed before the differential separation of monocotyledonous plants, but the evolutionary relationship between maize and rice was closer than that between Arabidopsis and Arabidopsis. Most of the Zm HSP70 genes were constitutively expressed, but the expression patterns and expression levels were different. The results laid a theoretical foundation for further study on the function of HSP70 family genes in maize.
【作者单位】: 河北北方学院植物保护系;
【基金】:国家科技重大专项(2014ZX0800909B) 河北省高等学校科技研究项目(QN2015246) 河北省高等学科拔尖人才选拔与培养计划(BR2-234)
【分类号】:Q943.2;S513
【正文快照】: 热激蛋白(heat shock protein,HSP)是生物体对外界各种生物或非生物胁迫作出应答反应时产生的一类分子伴侣蛋白,能有效提高生物体对恶劣环境的适应能力[1-2]。HSP70是热激蛋白家族中的重要成员,其典型结构包括位于N端的高度保守的44 k Da的核苷酸结合结构域(也称腺苷三磷酸酶
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,本文编号:1448059
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