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玉米蔗糖合成酶基因家族的全基因组鉴定及表达分析

论文摘要

【目的】蔗糖合成酶（SUS）是植物进行蔗糖代谢的关键酶之一,控制着植物体内糖分的合成和运输,在植物的生长发育和代谢活动中具有重要作用。【方法】本研究利用玉米基因组数据库平台,以生物信息学手段对玉米SUS基因家族进行成员鉴定和分析。【结果】①玉米SUS家族共有5个成员,它们分别分布在第1.4.9号染色体上。氨基酸大小为802～849 aa,除ZmSUS5为弱碱性以外,其余均表现为弱酸性。②基因二级结构分析显示,该家族蛋白主要结构为a-螺旋,大部分为不稳定蛋白,且具有弱疏水性。③亚细胞定位预测结果显示,ZmSUS蛋白均定位在叶绿体。④进化分析显示ZmSUS可分为3个亚家族（SUSⅠ～SUSⅢ）,且位于同一组的成员其氨基酸序列一致性以及内含子/外显子分布模式相似度都很高。⑤基因启动子分析分析显示ZmSUS家族蛋白在玉米的生长发育以及逆境胁迫方面都起着重要的作用。⑥组织表达特异性分析发现,ZmSUS1和ZmSUS2在胚和胚乳中大量表达;ZmSUS5在所有被检测的组织中表达量很低;ZmSUS3及ZmSUS4在被检测的组织中均有较高的表达量。【结论】这些结果表明ZmSUS1和ZmSUS2可能参与了种子的发育过程,ZmSUS3、ZmSUS4可能参与玉米生长发育的多个阶段。本研究为后续对玉米SUS家族基因的功能研究以及对蔗糖代谢调控的应用提供了理论参考。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 玉米SUS基因家族成员的鉴定
  •   1.2 蛋白的氨基酸序列属性分析
  •   1.3 基因结构示意图的绘制
  •   1.4 系统发育树的构建
  •   1.5 玉米SUS基因启动子分析
  •   1.6 玉米SUS家族基因组织表达特性分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 玉米SUS基因家族成员的鉴定
  •   2.2 玉米SUS家族成员的蛋白序列分析
  •   2.3 玉米SUS家族成员基因结构分析
  •   2.4 玉米、拟南芥和水稻SUS基因家族系统进化分析
  •   2.5 玉米SUS基因启动子分析
  •   2.6 玉米SUS家族基因组织表达分析
  • 3 讨 论
  • 4 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈曙,赵秋芳,陈宏良,金辉

    关键词: 玉米,基因家族,生物信息学分析,系统进化分析,表达分析

    来源: 西南农业学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 农作物

    单位: 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所,农业部热带果树生物学重点实验室

    基金: 中央级非盈利性科研院所基本科研业务“糯玉米种质资源的收集,评价及自交系的选育”(1630062017015),农业部国际交流与合作项目“‘一带一路’沿线国家热带农业资源联合调查与开发评价”(13232697606221573):热带玉米种质资源联合调查与评价

    分类号: S513

    DOI: 10.16213/j.cnki.scjas.2019.11.001

    页码: 2479-2485

    总页数: 7

    文件大小: 521K

    下载量: 443

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/9742f510b25321990c856c8e.html