谷子抗旱相关蛋白激酶基因家族鉴定及表达分析

发布时间：2024-05-19 20:36

　　[目的]蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化反应的酶,普遍存在于植物体中,参与调控植物生长发育和抗逆等多种生理反应。本文旨在探究谷子响应干旱胁迫与蛋白激酶之间的关系,为谷子抗旱品种的培育提供参考。[方法]运用生物信息学方法,分析了谷子蛋白激酶基因家族的35个抗旱相关蛋白激酶基因的系统进化关系、基因结构、保守基序、保守结构域、启动子顺式元件以及在干旱处理下和不同组织中基因表达水平。[结果]这35个谷子抗旱相关蛋白激酶基因分布于8条染色体上,被分为4个亚家族;多数亲缘关系较近的基因,其外显子-内含子结构、保守基序、保守结构域也较为相似,它们可能具有功能上的相似性;启动子元件分析发现,多数基因启动子区含有ABA响应元件(ABRE)和干旱诱导响应元件(MBS);组织特异性表达发现,SiPK20和SiPK25基因表现出显著的组织特异性表达模式,SiPK20在叶中表达量较高,SiPK25在根中表达量较高;干旱诱导基因表达分析显示,在抗旱品种勾勾母鸡咀中,干旱处理后SiPK1和SiPK4基因表达量显著上升,并且SiPK1、SiPK4启动子区域都含有较多的MBS元件,说明SiPK1和SiPK4极有可能参与谷...

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图1谷子抗旱相关蛋白激酶基因染色体定位

35个谷子抗旱相关蛋白激酶基因基本信息及理化性质见表1。谷子抗旱相关蛋白激酶基因长度在732～12356bp之间，其中SiPK10的CDS序列最长（4890bp),SiPK11的CDS序列最短（261bp);SiPK12外显子数目最多（20个），SiPK2、SiPK16、Si....

图2谷子抗旱相关蛋白激酶基因系统进化及外显子-内含子结构分析

启动子顺式作用元件分析结果（表2、表3）显示，谷子35个抗旱相关蛋白激酶基因启动子中与干旱胁迫响应相关的元件主要有：ABA响应元件（ABRE）、MeJA响应元件（CGTCA-motif、TGACG-motif）、干旱诱导响应元件（MBS）以及MYB结合位点元件（MRE、CCAAT....

图3谷子抗旱相关蛋白激酶氨基酸序列保守基序

组织特异性表达结果如图5B所示，SiPK8、SiPK28、SiPK29等基因在各组织中表达量较高，SiPK11、SiPK17、SiPK26等基因在各组织中表达量较低。SiPK20和SiPK25基因表现出显著的组织特异性表达模式，SiPK20在叶（高光照、两周一叶期）中表达量较高，....

图4谷子抗旱相关蛋白激酶基因保守结构域分析

图3谷子抗旱相关蛋白激酶氨基酸序列保守基序3讨论与结论

本文编号：3978428