红麻CONSTANS-like基因家族的全基因组鉴定及在光周期诱导中的表达分析

发布时间：2021-04-15 01:30

　　红麻（Hibiscus cannabinus L.）一年生短日照韧皮纤维作物,对光周期反应较为敏感,开花的早晚是影响红麻纤维产量高低的关键因素之一。发掘红麻光周期相关基因,研究光周期诱导开花的作用机制,对于提高红麻适应性、纤维产量和品质等有着重要的作用。CO（CONSTANS）基因是调控植物光周期开花的关键基因,促进或抑制下游基因的表达,实现植物成花转变的调控。前人已在拟南芥、棉花等植物中鉴定表明COL（CONSTANS-like）基因家族具有典型的保守结构域。然而,红麻Actin和COL基因家族成员的挖掘和COL基因家族短日诱导开花的表达模式等尚未见报道。因此,本研究以红麻中福红2号为材料,对筛选获得的红麻Actin内参基因家族和COL基因家族进行蛋白质序列分析、保守结构域预测和基因结构分析等鉴定,利用q RT-PCR技术分析红麻Actin内参基因及COL功能基因的表达模式,主要研究结果如下:1.红麻内参基因的选择与鉴定。本研究从红麻全基因组数据中筛选得到37个Actin基因家族成员,它们分布于01、02、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15、16、... 

【文章来源】：福建农林大学福建省

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植物开花调节网络简图[77]

红麻CONSTANS-like基因家族的全基因组鉴定及在光周期诱导中的表达分析22AB图2-1红麻候选内参基因RT-PCR产物琼脂糖凝胶电泳Fig.2-1KenafcandidatereferencegenesRT-PCRproductsagarosegelelectrophoresisdetectionM为Marker2000DL；A中1-24分别表示HcACT1-HcACT6扩增产物；L表示叶片cDNA的PCR扩增；S表示茎cDNA的PCR扩增；R表示根cDNA的PCR扩增；g1，g2，g3，g4，g5，g6，g7，g8表示分别用HcACT1-HcACT8全长引物以DNA为模板的PCR扩增。1-4表示HcACT1扩增产物；5-8表示HcACT2扩增产物；9-12表示HcACT3扩增产物；13-16表示HcACT4扩增产物；17-20表示HcACT5扩增产物；21-24表示HcACT6扩增产物；B中1-4表示HcACT7扩增产物；5-8表示HcACT8扩增产物表2-6红麻Actin基因家族4个基因编码蛋白质的理化性质Table2-6PhysicochemicalpropertyofproteinsencodedbyfourgenesinActingenefamilyofkenaf基因名称Genename氨基酸数量Numberofaminoacids相对分子质量Relativemolecularweight理论等电点TheoreticalpI平均亲水系数GrandaverageofhydropathicityACT366875159.826.33-0.268ACT542246826.525.43-0.241ACT742947351.175.61-0.154ACT837741768.895.31-0.175

红麻CONSTANS-like基因家族的全基因组鉴定及在光周期诱导中的表达分析24ABCD图2-2红麻Actin基因家族4个基因编码蛋白质的三级结构Fig.2-2TertiarystructureofproteinsencodedbyfourgenesinActingenefamilyofkenef图中A-D依次是HcACT3，HcACT5，HcACT7和HcACT8基因2.4.4红麻Actin基因家族编码蛋白保守结构域及基因结构分析红麻Actin基因家族37个基因编码蛋白质的保守结构域motif结构较为相似（见图2-3），相似度较高的序列距离较近，分为一大类，特别注意的是HcACT18、HcACT16、HcACT26、HcACT20、HcACT3和HcACT25基因编码的蛋白质氨基酸保守序列少于其它Actin基因，推测是物种在漫长的进化演变中，基因在复制和重组等过程中丢失的结果。将选取的红麻4条Actin基因与模式植物拟南芥和棉花Actin基因进行系统发育分析，构建系统进化树。预测Actin基因保守序列区域（motif基序和domain结构），由图可知，从红麻中挖掘出来的Actin基因与模式植物棉花和拟南芥的motif和domain保守结构域较为相似，有的甚至相似度一致。红麻Actin基因家族的37个基因含有4-28个编码序列（CDS）（见图2-3），红麻HcACT16基因中CDS数量最多，37个红麻Actin基因均表现为序列中内含子数目较多，两侧大多为UTR区域。


本文编号：3138400