蕓薹屬作物花粉發(fā)育相關(guān)基因MS1的生物信息學(xué)分析
本文選題:蕓薹屬 + MS基因; 參考:《南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》2017年12期
【摘要】:【目的】利用生物信息學(xué)分析蕓薹屬作物MS1基因的結(jié)構(gòu)功能,為作物雜種優(yōu)勢(shì)利用提供理論參考!痉椒ā恳詳M南芥花粉發(fā)育關(guān)鍵基因AtMS1為參考序列,通過(guò)BLAST比對(duì)獲得同源基因序列,運(yùn)用生物信息學(xué)方法對(duì)其編碼氨基酸序列進(jìn)行預(yù)測(cè)分析!窘Y(jié)果】從甘藍(lán)型油菜、白菜、甘藍(lán)等蕓薹屬作物基因組中獲得4條同源序列,與AtMS1基因的相似性在88.0%以上,均含有3個(gè)外顯子,其CDS序列長(zhǎng)度均為2004 bp,編碼667個(gè)氨基酸。4個(gè)蕓薹屬作物MS1蛋白均含有1個(gè)植物同源結(jié)構(gòu)域(Plant homeodomain,PHD),屬于親水性不穩(wěn)定蛋白,定位于細(xì)胞核,磷酸化以絲氨酸(Ser)為主,以蘇氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)為輔;二級(jí)結(jié)構(gòu)均由α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、延伸鏈和無(wú)規(guī)則卷曲組成,其中α-螺旋所占比例最高,在40.00%以上,β-轉(zhuǎn)角所占比例最低,僅為10.00%左右;其三級(jí)結(jié)構(gòu)大致相同,均為球狀的功能結(jié)構(gòu)域。4個(gè)蕓薹屬作物MS1蛋白和AtMS1蛋白序列的相似性為95.69%。4個(gè)蕓薹屬作物MS1蛋白的PHD結(jié)構(gòu)域序列高度保守,僅有3個(gè)位點(diǎn)氨基酸殘基存在差異。19個(gè)不同植物的MS1同源蛋白聚為兩大類(lèi),其中琴葉擬南芥、亞麻薺、蘿卜的MS1蛋白與4個(gè)蕓薹屬作物MS1蛋白及擬南芥AtMS1蛋白聚為一類(lèi),均屬于十字花科植物,即MS1蛋白的聚類(lèi)結(jié)果與植物系統(tǒng)分類(lèi)結(jié)果相吻合!窘Y(jié)論】蕓薹屬作物MS1基因?qū)儆赑HD-finger基因家族,其序列高度保守,參與調(diào)控花粉發(fā)育成熟過(guò)程。
[Abstract]:[objective] to analyze the structure and function of MS1 gene in Brassica by bioinformatics, and to provide a theoretical reference for the utilization of crop heterosis. [methods] the key gene AtMS1 for pollen development of Arabidopsis thaliana was used as reference sequence. The homologous gene sequence was obtained by BLAST alignment, and the amino acid sequence was predicted by bioinformatics. [results] four homologous sequences were obtained from Brassica napus, cabbage and Brassica napus, Brassica napus and Brassica napus. The similarity with AtMS1 gene was more than 88.0%, with three exons. The length of CDS sequence was 2004 BP, encoding 667 amino acids. The MS1 protein of four Brassica crops contained one plant homologous domain, Plant homeodomainus PHDD, which was a hydrophilic unstable protein. The secondary structure was composed of 偽 -helix, 尾 -rotation angle, extended chain and irregular curl, among which 偽 -helix was the highest. Over 40.00%, the proportion of 尾 -corner is the lowest, only about 10.00%, and its tertiary structure is roughly the same. The similarity between MS1 protein and AtMS1 protein sequence of four Brassica crops was 95.699.The PHD domain sequence of MS1 protein in four Brassica crops was highly conserved. The MS1 homologous proteins of 19 different plants were clustered into two groups, including Arabidopsis thaliana, Cardamine flax, radish, MS1 protein and AtMS1 protein of Arabidopsis thaliana and Arabidopsis thaliana. The clustering results of MS1 protein were consistent with the results of phylogenetic taxonomy. [conclusion] the MS1 gene of Brassica belongs to the PHD-finger gene family, and its sequence is highly conserved, which is involved in the regulation of pollen development and maturation.
【作者單位】: 肇慶學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院;廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所;
【基金】:廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014A020208144) 肇慶市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015B010201001)
【分類(lèi)號(hào)】:Q943.2
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,本文編號(hào):1878122
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