谷子是具有抗旱、耐瘠、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)的C₄禾本科作物,發(fā)掘谷子高光效、逆境相關(guān)基因,旨在揭示谷子在光照和逆境脅迫下的基因表達(dá)特征。采用生物信息學(xué)方法,在谷子中鑒定出一個(gè)PPDK基因,命名為SiPPDK2;該基因位于谷子3號(hào)染色體,含有18個(gè)內(nèi)含子,有3個(gè)轉(zhuǎn)錄本,原始轉(zhuǎn)錄本編碼945個(gè)氨基酸。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,該基因位于葉綠體中。功能域分析和多序列比對(duì)發(fā)現(xiàn),SiPPDK2蛋白與玉米、高粱和水稻PPDK蛋白的親緣關(guān)系較近。Real-time PCR分析表明,PEG、ABA、鹽和低溫脅迫對(duì)苗期SiPPDK2基因表達(dá)有不同程度的誘導(dǎo)。進(jìn)一步研究表明,SiPPDK2基因在拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期均參與了對(duì)干旱和光照的脅迫響應(yīng),其中抽穗期和灌漿期在干旱條件下及拔節(jié)期和灌漿期在弱光條件下其表達(dá)量顯著上調(diào)。順式元件分析結(jié)果表明,在SiPPDK2啟動(dòng)子區(qū)域主要包括激素類(lèi)應(yīng)答、逆境應(yīng)答、光應(yīng)答以及其他類(lèi)生長(zhǎng)調(diào)控相關(guān)的順式元件。結(jié)果推測(cè),SiPPDK2基因可能參與了谷子對(duì)非生物逆境脅迫的響應(yīng)。 

【文章來(lái)源】：華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

SiPPDK2的基因結(jié)構(gòu)

從圖3可以看出,所有PPDK蛋白被分為三大類(lèi)群,其中,類(lèi)群Ⅰ中包含擬南芥AtPPDK1、AtPPDK2、AtPPDK3和小麥TaPPDK;類(lèi)群Ⅱ中包含谷子SiPPDK2,玉米ZmPPDK1、ZmPPDK2、ZmPPDK3,高粱SbPPDK1、SbPPDK2、SbPPDK3和水稻OsPPDK1、OsPPDK2、OsPPDK3;類(lèi)群Ⅲ中包含裸子植物中的火炬松PtPPDK1、PtPPDK2、PtPPDK3和苔蘚PpPPDK1、PpPPDK2、PpPPDK3。在這些成員中,與谷子SiPPDK2的親緣關(guān)系較近的是高粱、玉米和水稻的PPDK蛋白,所以推測(cè)這些 PPDK蛋白具有類(lèi)似的生物功能;SiPPDK2與小麥、苔蘚和火炬松的PPDK蛋白的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),表明這些成員的生物功能可能與谷子SiPPDK2差異較大。圖3 不同物種PPDK 蛋白的進(jìn)化關(guān)系(鄰接法)

不同物種PPDK 蛋白的進(jìn)化關(guān)系(鄰接法)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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