植物Gly-RLK基因家族鉴定及其在苹果中的表达分析

发布时间：2021-07-30 15:45

　　类受体激酶（receptor like kinase,RLK）在植物生长发育和环境适应中起重要作用。前期研究发现苹果（Malus′domestica）中存在一类具有Glyco₁8胞外结构域（SM000636或SM000704）的RLK,命名为Glyco₁8-RLK（Gly-RLK）。本试验中以Glyco₁8和Pkinase（SM000220）保守域全蛋白序列为种子序列,对53种被子植物基因组中的Gly-RLK进行鉴定,并分析其进化特征;明确苹果Gly-RLK（MdGly-RLK）的理化性状、亚细胞定位,基因在染色体上的分布、启动子区域的顺式作用元件和表达模式。结果表明,仅19种植物中存在Gly-RLK,家族成员数介于1～20,单子叶植物中均未发现该家族成员。根据进化分析将其分为8个亚组,亚组Ⅲ、Ⅶ和Ⅷ分布基因数较多。共发现6个MdGly-RLK,其编码的氨基酸序列大小、分子量和等电点分别介于451～776、50.99～87.33 kD和5.95～8.21,主要位于质膜,4个为串联重复。MdGly-RLK在苹果各组织和品种... 

【文章来源】：园艺学报. 2020,47(10)北大核心CSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

苹果Gly-RLK结构域组成

除苹果外，在其他已测序的52个被子植物的基因组范围鉴定Gly-RLK，共在18种植物中发现83个该家族成员（图2）。以苹果的两个基因MD00G1101700和MD00G1101400作为进化树的根，对以上18个物种和苹果的Gly-RLK进行了进化分析，可将其分为8个亚组，并将18种植物进行分类（表3），发现亚组Ⅰ包含的家族成员仅发现于桃金娘科植物桉树和亚麻科植物亚麻；亚组Ⅱ仅发现于亚麻；而亚组Ⅳ仅发现于玄参科的猴面花；亚组Ⅴ包含了大戟科的木薯、蓖麻和亚麻科的亚麻；亚组Ⅵ仅包含伞形科的胡萝卜1个物种的成员；亚组Ⅲ存在基因数据庞大，包含了来自杨柳科、豆科、大戟科、锦葵科、梧桐科、芸香科和蔷薇科等7个科的10个物种的家族成员；亚组Ⅶ包含杨柳科、芸香科、锦葵科、梧桐科、葡萄科、蔷薇科的9个物种；亚组Ⅷ包括豆科、芸香科、锦葵科、杨柳科、梧桐科和桃金娘科的植物。苹果Gly-RLK分布于亚组Ⅲ和Ⅶ，2个成员分布在亚组Ⅲ，4个成员分布在亚组Ⅶ。虽然苹果成员中未发现特有的亚组存在，但亚组Ⅲ和亚组Ⅶ中部分成员与其他物种的同源性较低，可能存在特有的进化过程，并且物种之间的生物学功能也可能存在特异性差异。2.3 Md Gly-RLK响应植物生长调节剂和逆境的顺式作用元件分析

对Md Glyco-RLK的氨基酸序列进行了进化分析，可将其分为3个进化亚组，分别命名为Md-G-Ⅰ，Md-G-Ⅱ和Md-G-Ⅲ。顺式作用元件预测分析表明，Md Glyco-RLK启动子区域存在多个响应植物生长调节剂和逆境信号的顺式作用元件（图3）。其中，响应脱落酸（abscisic acid,ABA）、茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,Me JA）的元件主要发现于进化亚组Md-G-Ⅰ和Md-G-Ⅲ的成员，而响应生长素（auxin,IAA）的主要发现于亚组Md-G-Ⅲ的成员。此外，在Md Gly-RLK中，Md Gly-RLkb(MD15G1156900）、Md Gly-RLk1(MD02G1011200）、Md Gly-RLk2(MD02G1011400）这3个成员的启动子区域存在数量较多的顺式作用元件。其中，MD15G1156900启动子区域的顺式作用元件数最多，共23个，主要为响应ABA、IAA、Me JA、玉米素（Zeatin）等信号的元件；Md Gly-RLk1启动子区域中有14个，主要为响应ABA信号的元件，其次为响应Me JA和赤霉素（gibberellins,GA）的元件；Md Gly-RLk2中有12个，包括响应Me JA、ABA和GA信号的元件。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3311680