植物Gly-RLK基因家族鑒定及其在蘋果中的表達(dá)分析
發(fā)布時間:2021-07-30 15:45
類受體激酶(receptor like kinase,RLK)在植物生長發(fā)育和環(huán)境適應(yīng)中起重要作用。前期研究發(fā)現(xiàn)蘋果(Malus′domestica)中存在一類具有Glyco18胞外結(jié)構(gòu)域(SM000636或SM000704)的RLK,命名為Glyco18-RLK(Gly-RLK)。本試驗中以Glyco18和Pkinase(SM000220)保守域全蛋白序列為種子序列,對53種被子植物基因組中的Gly-RLK進(jìn)行鑒定,并分析其進(jìn)化特征;明確蘋果Gly-RLK(MdGly-RLK)的理化性狀、亞細(xì)胞定位,基因在染色體上的分布、啟動子區(qū)域的順式作用元件和表達(dá)模式。結(jié)果表明,僅19種植物中存在Gly-RLK,家族成員數(shù)介于1~20,單子葉植物中均未發(fā)現(xiàn)該家族成員。根據(jù)進(jìn)化分析將其分為8個亞組,亞組Ⅲ、Ⅶ和Ⅷ分布基因數(shù)較多。共發(fā)現(xiàn)6個MdGly-RLK,其編碼的氨基酸序列大小、分子量和等電點分別介于451~776、50.99~87.33 kD和5.95~8.21,主要位于質(zhì)膜,4個為串聯(lián)重復(fù)。MdGly-RLK在蘋果各組織和品種...
【文章來源】:園藝學(xué)報. 2020,47(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
蘋果Gly-RLK結(jié)構(gòu)域組成
除蘋果外,在其他已測序的52個被子植物的基因組范圍鑒定Gly-RLK,共在18種植物中發(fā)現(xiàn)83個該家族成員(圖2)。以蘋果的兩個基因MD00G1101700和MD00G1101400作為進(jìn)化樹的根,對以上18個物種和蘋果的Gly-RLK進(jìn)行了進(jìn)化分析,可將其分為8個亞組,并將18種植物進(jìn)行分類(表3),發(fā)現(xiàn)亞組Ⅰ包含的家族成員僅發(fā)現(xiàn)于桃金娘科植物桉樹和亞麻科植物亞麻;亞組Ⅱ僅發(fā)現(xiàn)于亞麻;而亞組Ⅳ僅發(fā)現(xiàn)于玄參科的猴面花;亞組Ⅴ包含了大戟科的木薯、蓖麻和亞麻科的亞麻;亞組Ⅵ僅包含傘形科的胡蘿卜1個物種的成員;亞組Ⅲ存在基因數(shù)據(jù)龐大,包含了來自楊柳科、豆科、大戟科、錦葵科、梧桐科、蕓香科和薔薇科等7個科的10個物種的家族成員;亞組Ⅶ包含楊柳科、蕓香科、錦葵科、梧桐科、葡萄科、薔薇科的9個物種;亞組Ⅷ包括豆科、蕓香科、錦葵科、楊柳科、梧桐科和桃金娘科的植物。蘋果Gly-RLK分布于亞組Ⅲ和Ⅶ,2個成員分布在亞組Ⅲ,4個成員分布在亞組Ⅶ。雖然蘋果成員中未發(fā)現(xiàn)特有的亞組存在,但亞組Ⅲ和亞組Ⅶ中部分成員與其他物種的同源性較低,可能存在特有的進(jìn)化過程,并且物種之間的生物學(xué)功能也可能存在特異性差異。2.3 Md Gly-RLK響應(yīng)植物生長調(diào)節(jié)劑和逆境的順式作用元件分析
對Md Glyco-RLK的氨基酸序列進(jìn)行了進(jìn)化分析,可將其分為3個進(jìn)化亞組,分別命名為Md-G-Ⅰ,Md-G-Ⅱ和Md-G-Ⅲ。順式作用元件預(yù)測分析表明,Md Glyco-RLK啟動子區(qū)域存在多個響應(yīng)植物生長調(diào)節(jié)劑和逆境信號的順式作用元件(圖3)。其中,響應(yīng)脫落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)的元件主要發(fā)現(xiàn)于進(jìn)化亞組Md-G-Ⅰ和Md-G-Ⅲ的成員,而響應(yīng)生長素(auxin,IAA)的主要發(fā)現(xiàn)于亞組Md-G-Ⅲ的成員。此外,在Md Gly-RLK中,Md Gly-RLkb(MD15G1156900)、Md Gly-RLk1(MD02G1011200)、Md Gly-RLk2(MD02G1011400)這3個成員的啟動子區(qū)域存在數(shù)量較多的順式作用元件。其中,MD15G1156900啟動子區(qū)域的順式作用元件數(shù)最多,共23個,主要為響應(yīng)ABA、IAA、Me JA、玉米素(Zeatin)等信號的元件;Md Gly-RLk1啟動子區(qū)域中有14個,主要為響應(yīng)ABA信號的元件,其次為響應(yīng)Me JA和赤霉素(gibberellins,GA)的元件;Md Gly-RLk2中有12個,包括響應(yīng)Me JA、ABA和GA信號的元件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]萬壽菊植株粉末熏蒸對蘋果連作土壤環(huán)境及平邑甜茶生理特性的影響[J]. 王曉芳,相昆,王艷芳,李前進(jìn),姜偉濤,盛月凡,王海燕,陳學(xué)森,尹承苗,毛志泉. 園藝學(xué)報. 2019(12)
[2]東北冷寒產(chǎn)區(qū)蘋果褪綠葉斑病毒檢測及其分子多樣性分析[J]. 陳雅寒,孫平平,馬強,趙明敏,武占敏,李正男. 園藝學(xué)報. 2019(12)
[3]兩株植物內(nèi)生拮抗菌對連作土盆栽平邑甜茶幼苗生長及土壤酶活性的影響[J]. 劉麗英,許超,劉珂欣,遲曉麗,朱浩,張瀟,金曉,劉維維,孫中濤,毛志泉. 園藝學(xué)報. 2019(07)
[4]Effects of Brassinosteroid Associated with Auxin and Gibberellin on Apple Tree Growth and Gene Expression Patterns[J]. Liwei Zheng,Cai Gao,Caide Zhao,Lizhi Zhang,Mingyu Han,Na An,Xiaolin Ren. Horticultural Plant Journal. 2019(03)
[5]蘋果L-LEC-RLK基因家族鑒定及響應(yīng)病原真菌信號的表達(dá)分析[J]. 田丹,朵虎,劉河,呂前前,左存武. 園藝學(xué)報. 2019(03)
[6]蘋果CR4基因家族鑒定與表達(dá)分析[J]. 呂前前,劉鈺璽,李靜軒,馬宗桓,姜雪峰,王寶林,毛娟,褚明宇,陳佰鴻,左存武. 園藝學(xué)報. 2018(10)
[7]蘋果LysM類受體激酶基因家族鑒定與表達(dá)分析[J]. 左存武,張衛(wèi)娜,毛娟,姜雪峰,馬宗桓,蘇靜,陳佰鴻. 園藝學(xué)報. 2017(04)
本文編號:3311680
【文章來源】:園藝學(xué)報. 2020,47(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
蘋果Gly-RLK結(jié)構(gòu)域組成
除蘋果外,在其他已測序的52個被子植物的基因組范圍鑒定Gly-RLK,共在18種植物中發(fā)現(xiàn)83個該家族成員(圖2)。以蘋果的兩個基因MD00G1101700和MD00G1101400作為進(jìn)化樹的根,對以上18個物種和蘋果的Gly-RLK進(jìn)行了進(jìn)化分析,可將其分為8個亞組,并將18種植物進(jìn)行分類(表3),發(fā)現(xiàn)亞組Ⅰ包含的家族成員僅發(fā)現(xiàn)于桃金娘科植物桉樹和亞麻科植物亞麻;亞組Ⅱ僅發(fā)現(xiàn)于亞麻;而亞組Ⅳ僅發(fā)現(xiàn)于玄參科的猴面花;亞組Ⅴ包含了大戟科的木薯、蓖麻和亞麻科的亞麻;亞組Ⅵ僅包含傘形科的胡蘿卜1個物種的成員;亞組Ⅲ存在基因數(shù)據(jù)龐大,包含了來自楊柳科、豆科、大戟科、錦葵科、梧桐科、蕓香科和薔薇科等7個科的10個物種的家族成員;亞組Ⅶ包含楊柳科、蕓香科、錦葵科、梧桐科、葡萄科、薔薇科的9個物種;亞組Ⅷ包括豆科、蕓香科、錦葵科、楊柳科、梧桐科和桃金娘科的植物。蘋果Gly-RLK分布于亞組Ⅲ和Ⅶ,2個成員分布在亞組Ⅲ,4個成員分布在亞組Ⅶ。雖然蘋果成員中未發(fā)現(xiàn)特有的亞組存在,但亞組Ⅲ和亞組Ⅶ中部分成員與其他物種的同源性較低,可能存在特有的進(jìn)化過程,并且物種之間的生物學(xué)功能也可能存在特異性差異。2.3 Md Gly-RLK響應(yīng)植物生長調(diào)節(jié)劑和逆境的順式作用元件分析
對Md Glyco-RLK的氨基酸序列進(jìn)行了進(jìn)化分析,可將其分為3個進(jìn)化亞組,分別命名為Md-G-Ⅰ,Md-G-Ⅱ和Md-G-Ⅲ。順式作用元件預(yù)測分析表明,Md Glyco-RLK啟動子區(qū)域存在多個響應(yīng)植物生長調(diào)節(jié)劑和逆境信號的順式作用元件(圖3)。其中,響應(yīng)脫落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)的元件主要發(fā)現(xiàn)于進(jìn)化亞組Md-G-Ⅰ和Md-G-Ⅲ的成員,而響應(yīng)生長素(auxin,IAA)的主要發(fā)現(xiàn)于亞組Md-G-Ⅲ的成員。此外,在Md Gly-RLK中,Md Gly-RLkb(MD15G1156900)、Md Gly-RLk1(MD02G1011200)、Md Gly-RLk2(MD02G1011400)這3個成員的啟動子區(qū)域存在數(shù)量較多的順式作用元件。其中,MD15G1156900啟動子區(qū)域的順式作用元件數(shù)最多,共23個,主要為響應(yīng)ABA、IAA、Me JA、玉米素(Zeatin)等信號的元件;Md Gly-RLk1啟動子區(qū)域中有14個,主要為響應(yīng)ABA信號的元件,其次為響應(yīng)Me JA和赤霉素(gibberellins,GA)的元件;Md Gly-RLk2中有12個,包括響應(yīng)Me JA、ABA和GA信號的元件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]萬壽菊植株粉末熏蒸對蘋果連作土壤環(huán)境及平邑甜茶生理特性的影響[J]. 王曉芳,相昆,王艷芳,李前進(jìn),姜偉濤,盛月凡,王海燕,陳學(xué)森,尹承苗,毛志泉. 園藝學(xué)報. 2019(12)
[2]東北冷寒產(chǎn)區(qū)蘋果褪綠葉斑病毒檢測及其分子多樣性分析[J]. 陳雅寒,孫平平,馬強,趙明敏,武占敏,李正男. 園藝學(xué)報. 2019(12)
[3]兩株植物內(nèi)生拮抗菌對連作土盆栽平邑甜茶幼苗生長及土壤酶活性的影響[J]. 劉麗英,許超,劉珂欣,遲曉麗,朱浩,張瀟,金曉,劉維維,孫中濤,毛志泉. 園藝學(xué)報. 2019(07)
[4]Effects of Brassinosteroid Associated with Auxin and Gibberellin on Apple Tree Growth and Gene Expression Patterns[J]. Liwei Zheng,Cai Gao,Caide Zhao,Lizhi Zhang,Mingyu Han,Na An,Xiaolin Ren. Horticultural Plant Journal. 2019(03)
[5]蘋果L-LEC-RLK基因家族鑒定及響應(yīng)病原真菌信號的表達(dá)分析[J]. 田丹,朵虎,劉河,呂前前,左存武. 園藝學(xué)報. 2019(03)
[6]蘋果CR4基因家族鑒定與表達(dá)分析[J]. 呂前前,劉鈺璽,李靜軒,馬宗桓,姜雪峰,王寶林,毛娟,褚明宇,陳佰鴻,左存武. 園藝學(xué)報. 2018(10)
[7]蘋果LysM類受體激酶基因家族鑒定與表達(dá)分析[J]. 左存武,張衛(wèi)娜,毛娟,姜雪峰,馬宗桓,蘇靜,陳佰鴻. 園藝學(xué)報. 2017(04)
本文編號:3311680
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