亚麻纤维素合酶超基因家族的生物信息学及表达分析

发布时间：2017-08-23 04:00

  本文关键词：亚麻纤维素合酶超基因家族的生物信息学及表达分析

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【摘要】：【目的】全基因组水平鉴定亚麻纤维素合酶超家族基因Ces A/Csls,并对基因的进化、基因结构及组织表达特性等进行分析,为亚麻纤维发育的机理研究奠定基础。【方法】利用Phytozome基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定亚麻纤维素合酶超基因家族成员,并进行蛋白理化特性分析;利用MEGA 5.0、GSDS、MEME等软件构建系统进化树,并进行基因结构、蛋白保守基序分析;根据RNA-Seq数据对Ces A/Csls进行表达分析。【结果】系统分析鉴定了45个亚麻Ces A/Csls超家族基因,该家族基因在scaffolds上是分散分布的,没有明显的成簇现象。Ces A/Csls蛋白主要分布于质膜上,氨基酸数目为409—1 167,分子量为47 401.1—130 578.3,等电点分布在5.43—9.08。Ces A/Csl蛋白均含有跨膜结构域,数目为2—8。根据系统进化分析将其分成Ces A与Csl两类,细分为Ces A、Csl A、Csl B、Csl C、Csl D、Csl E、Csl G共7组。基因结构分析显示,亚麻Ces A/Csls基因的长度在2.1—6.8 kb,外显子数量在2—14。保守基序分析表明,不同组间Motif组成有一定的差异,Motif 1、Motif 2、Motif 3、Motif 4、Motif 12在Ces A、Csl B、Csl D、Csl E、Csl G组蛋白中均有分布,Motif 18、Motif 20在Csl A、Csl C组蛋白中均有分布,而Motif 13、Motif 14、Motif 15、Motif 19的分布则表现出一定的组间特异性。表达谱分析结果表明,Ces A/Csls家族成员在不同发育阶段表达模式不同,部分Ces A/Csls可被Na Cl、BR和Brz诱导上调或下调表达,预示Ces A/Csls功能的多样性以及在植物发育过程中扮演着不同角色。【结论】鉴定出45个亚麻Ces A/Csls家族基因成员,分属于两类,7组,分布于scaffolds上,基因结构和蛋白基序具有组间多样性和组内保守性。不同的基因在不同发育阶段具有一定的时空特异性。Ces A/Csls中部分基因响应激素BR、Brz及Na Cl胁迫。
【作者单位】： 黑龙江省农业科学院经济作物研究所;黑龙江省科学院自然与生态研究所;黑龙江省农业科学院作物育种研究所;
【关键词】： 亚麻 纤维素合酶 CesA/Csls 基因家族 表达分析
【基金】：国家博士后面上项目(2014M560275) 黑龙江省博士后项目(LBH-Z13181) 哈尔滨市科技局创新人才项目(2013RFQYJ162) 国家麻类产业技术体系(CARS-19-S03)
【分类号】：S563.2
【正文快照】： 0引言【研究意义】纤维素、半纤维素是地球上最丰富和重要的可再生资源。纤维素是由D-葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成的一种线性葡聚糖,而半纤维素主要包含木聚糖、葡甘露聚糖和半乳葡甘露聚糖等,它们共同组成了细胞壁的主要骨架结构。深入研究纤维植物中纤维素的生物合成过

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