研究利用抗病材料東農(nóng)L-10轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果,選取差異表達(dá)的磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白（PEBP）基因命名為GmPEBP4-1。通過(guò)基因克隆、生物信息學(xué)和表達(dá)模式分析研究GmPEBP4-1基因?qū)CN響應(yīng)及生理功能的影響。結(jié)果表明,GmPEBP4-1基因CDS全長(zhǎng)519 bp,編碼172個(gè)氨基酸,蛋白分子質(zhì)量為19.34 ku,是一種親水性蛋白;氨基酸組分中精氨酸（Arg）、脯氨酸（Pro）和纈氨酸（Val）占比最高;等電點(diǎn)為9.16,初步預(yù)測(cè)為酸性蛋白;蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn)含有保守PEBP結(jié)構(gòu)域;蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中無(wú)規(guī)則卷曲所占比例最高（54.07%）,其次為延伸鏈（25.58%）、α-螺旋（16.28%）、β-轉(zhuǎn)角（4.07%）;系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析表明,GmPEBP4-1蛋白與相思子PEBP蛋白親緣性最近;啟動(dòng)子元件分析表明,存在茉莉酸甲酯（MEJA）、TCT-rich repeats,P-box和ABRE等應(yīng)激、脅迫相關(guān)順式作用元件,推測(cè)該基因參與逆境脅迫反應(yīng);利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析發(fā)現(xiàn),在抗病材料中,大豆胞囊線(xiàn)蟲(chóng)4號(hào)生理小種脅迫各時(shí)間段GmPEBP4-1基因表達(dá)量均顯著高于對(duì)照,而感病... 

【文章來(lái)源】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,51(10)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

東農(nóng)L-10根部總RNA檢測(cè)

以反轉(zhuǎn)錄后c DNA為模板，利用Gm PEBP4-1克隆引物對(duì)其作PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖2,Gm PEBP4-1基因擴(kuò)增片段長(zhǎng)度為500 bp左右，與預(yù)期519 bp一致，將PCR擴(kuò)增產(chǎn)物測(cè)序比對(duì)，結(jié)果見(jiàn)圖3，與參考序列相同，證明PCR擴(kuò)增結(jié)果正確。通過(guò)Ex PASy-Pro Param分析Gm PEBP4-1(Glycine max Wm82.a2.v1）基因序列編碼蛋白質(zhì)理化性質(zhì)，結(jié)果表明，Gm PEBP4-1編碼172個(gè)氨基酸，Ex PASy-Pro Param蛋白分子質(zhì)量為19.34 ku，原子總數(shù)為2 716個(gè)，化學(xué)式為C854H1358N246O249S9，不穩(wěn)定指數(shù)（Instability index,II)52.58（大于40.0），是一種不穩(wěn)定蛋白，脂肪系數(shù)76.98，總平均親水性-0.337。進(jìn)一步分析氨基酸組分顯示（見(jiàn)圖4），精氨酸（Arg）、脯氨酸（Pro）和纈氨酸（Val）占比最高，等電點(diǎn)為9.16，含有19個(gè)負(fù)電荷氨基酸殘基（Asp+Glu）和22個(gè)正電荷氨基酸殘基（Arg+Lys），預(yù)測(cè)為酸性蛋白。通過(guò)在線(xiàn)工具Ex PASy-Pro Scale預(yù)測(cè)分析編碼蛋白疏水性（見(jiàn)圖5),Gm PEBP4-1蛋白在126-149位氨基酸有最強(qiáng)親水性，其在第141位處有最強(qiáng)親水峰值-3.189；在第14-29位氨基酸區(qū)域有較強(qiáng)疏水性，其中第155處有最大疏水性峰值1.911。親水性氨基酸多于疏水性氨基酸，屬于親水性蛋白。通過(guò)NCBI CDD(Conserved Protein Domain Family）分析Gm PEBP4-1蛋白保守結(jié)構(gòu)域（見(jiàn)圖6），該基因保守結(jié)構(gòu)域?yàn)榱字Ｒ掖及方Y(jié)合蛋白（PEBP,PF01161）結(jié)構(gòu)域，存在8個(gè)底物結(jié)合位點(diǎn)。對(duì)該基因蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)得到其TM螺旋長(zhǎng)度主要存在4種結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖7），分別為16.28%α-螺旋（Alpha helix,Hh）、25.58%延伸鏈結(jié)構(gòu)（Extended strand,E）、4.07%β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)（Beta turn）及54.07%無(wú)規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)（Random coil）。從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中選取與大豆Gm PEBP4-1蛋白相似性較高的8種蛋白氨基酸序列，構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，根據(jù)不同物種親緣遠(yuǎn)近可分為兩組（見(jiàn)圖8），大豆（Glycine max）、相思子（Abrus precatorius）、胡桃（Juglans regia）、樹(shù)棉（Gossypium arboreum）、蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）、番木瓜（Carica papaya）、菜豆（Phaseolus vulgaris）聚為一組，擬南芥（Arabidopsis thaliala）、長(zhǎng)蒴黃麻（Corchorus olitorius）聚為一組。兩個(gè)分組中，大豆Gm PEBP4-1蛋白與相思子PEBP蛋白親緣性最高。

Gm PEBP4-1蛋白氨基酸組成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溫度對(duì)番茄根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)抗性相關(guān)基因表達(dá)的影響[J]. 王銀磊,趙統(tǒng)敏,楊文才,沈火林.  江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]大豆PEBP基因家族的初步分析[J]. 張禮鳳,徐冉,張彥威,戴海英,王彩潔,李偉,張軍.  植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]大豆種質(zhì)資源對(duì)胞囊線(xiàn)蟲(chóng)病1號(hào)、3號(hào)和4號(hào)生理小種的抗性鑒定[J]. 曹廣祿,趙雪,王強(qiáng),孟憲新,魏淑紅,韓英鵬,武小霞,李文濱.  大豆科學(xué). 2014(04)
[4]差異顯示法克隆與小麥低溫誘導(dǎo)相關(guān)的磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白基因[J]. 劉瑞芬,余東,孫學(xué)武,譚炎寧,孫志忠,袁貴龍,段美娟,袁定陽(yáng).  基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2013(03)
[5]PEBP家族基因在植物中功能的研究進(jìn)展[J]. 朱巖,彭振英,張斌,畢玉平.  山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(02)



本文編號(hào)：3213562