利用生物信息學(xué)手段鑒定了76個(gè)具有典型R結(jié)構(gòu)的菠菜轉(zhuǎn)錄因子（Spinacia oleracea）MYB,其中包括72條R2R3-MYB基因（2R-MYB）和4條R1R2R3-MYB基因（3R-MYB）。通過生物信息學(xué)對(duì)菠菜MYB轉(zhuǎn)錄因子家族成員的理化性質(zhì)、染色體定位、結(jié)構(gòu)域序列保守性和系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:菠菜MYB家族有32個(gè)基因位于染色體正鏈,另外44個(gè)基因位于染色體反鏈;MYB的DNA結(jié)合域中的保守域主要位于兩個(gè)R重復(fù)序列的第二和第三螺旋之間,結(jié)合域中每個(gè)R重復(fù)的第一和第二色氨酸之間的氨基酸序列相對(duì)不保守;根據(jù)菠菜、擬南芥及甜菜的MYB家族系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系可以推測(cè),菠菜MYB家族中56個(gè)成員可以按功能劃分為4類,在菠菜的生長(zhǎng)發(fā)育過程中可能起著重要的調(diào)節(jié)作用,其余成員中有7個(gè)MYB基因可能參與菠菜響應(yīng)氮素濃度的氮素利用及生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。 

【文章來源】：上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,49(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：15 頁(yè)

【部分圖文】：

菠菜R2R3-MYBs蛋白質(zhì)保守結(jié)構(gòu)域分析。（a）多序列比對(duì)圖；（b）序列比對(duì)weblogo分析圖

利用MEME網(wǎng)站（http：//meme-suite.org/）對(duì)菠菜和擬南芥的MYB蛋白質(zhì)序列進(jìn)行分析，共鑒定出10個(gè)保守基序。長(zhǎng)度為11～29，這些motifs的分布如圖2所示。每個(gè)MYB蛋白中的motif數(shù)量為2～7個(gè)，其中，motif5存在于所有76個(gè)菠菜MYB蛋白中，并且均不位于C末端；其次是motif1和motif3存在于69個(gè)蛋白中；motif2和motif4存在于68個(gè)蛋白中；motif6存在于60個(gè)蛋白中，并且均位于C末端；motif7存在于35個(gè)蛋白中，并且均位于N末端；motif8僅存在于So MYB41,So MYB66,So MYB68,So MYB69,So MYB70這5個(gè)蛋白中；motif9僅存在于So MYB66,So MYB68,So MYB69,So MYB70,So MYB72這5個(gè)蛋白中；motif10僅存在于So MYB73,So MYB74,So MYB75,So MYB76這4個(gè)蛋白中。對(duì)So MYBs進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析后發(fā)現(xiàn)其成員的基因結(jié)構(gòu)存在顯著的差異性和多樣性，例如內(nèi)含子外顯子的相對(duì)位置和數(shù)量。So MYB12,So MYB37,So MYB45和So MYB66沒有內(nèi)含子，其余的So MYBs所含有的內(nèi)含子數(shù)目為1～17個(gè)。根據(jù)預(yù)測(cè)的基因結(jié)構(gòu)來看，大部分的So MYBs都含有2個(gè)或3個(gè)外顯子，其中16條含有2個(gè)外顯子，有45條含有3個(gè)外顯子。為了揭示MYB蛋白的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，用So MYBs的氨基酸序列進(jìn)行了多序列比對(duì)，并且根據(jù)序列的相似性和系統(tǒng)進(jìn)化，將So MYBs分成22個(gè)亞組（分別命名為S1～S22），并且每個(gè)亞組具有1～7個(gè)成員。同一亞組中最高度同源的成員通常共享相同或類似的外顯子/內(nèi)含子模式，顯示出相似的數(shù)量、位置和外顯子長(zhǎng)度。例如，S21中的3個(gè)So MYBs(So MYB8,So MYB15和So MYB23）包括3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子。在每個(gè)亞組的末端節(jié)點(diǎn)中能發(fā)現(xiàn)有高度同源性的一對(duì)或多對(duì)的So MYBs，表明這些蛋白具有相似的功能。S10,S11是例外，其中外顯子和內(nèi)含子的位置和長(zhǎng)度顯著不同，成員間遺傳相似性低。

由菠菜與擬南芥、甜菜的系統(tǒng)進(jìn)化樹可以看出，C1類型中只包括菠菜及甜菜的基因，C9類型中只包括菠菜的基因。以菠菜SP73為材料，經(jīng)不同濃度硝態(tài)氮處理（無，低氮，中氮，高氮），取營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期葉片樣品，對(duì)其中基因（So MYB39,So MYB41,So MYB66,So MYB67,So MYB68,So MYB69和So MYB70）進(jìn)行表達(dá)量分析（圖4），結(jié)果表明：這7個(gè)基因的表達(dá)水平均受硝態(tài)氮濃度變化的影響。其中，硝態(tài)氮的施加分別使So MYB67,So MYB68,So MYB69和So MYB70基因的相對(duì)表達(dá)量顯著下降，中濃度硝態(tài)氮能夠誘導(dǎo)So MYB39和So MYB66基因的表達(dá)，而低濃度和高濃度硝態(tài)氮均能誘導(dǎo)So MYB41基因的高水平表達(dá)。3 討論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]谷子MYB類轉(zhuǎn)錄因子SiMYB42提高轉(zhuǎn)基因擬南芥低氮脅迫耐性[J]. 丁慶倩,王小婷,胡利琴,齊欣,葛林豪,徐偉亞,徐兆師,周永斌,賈冠清,刁現(xiàn)民,閔東紅,馬有志,陳明.  遺傳. 2018(04)
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