陆地棉TM-1 GhCER1基因家族生物信息学分析

作     者：杨鹏丽 陈惠 

作者机构：山西师范大学生命科学学院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：棉花生物学国家重点实验室开放课题基金项目(CB2019A21 CB2022A30)资助 

主　　题：陆地棉TM-1 GhCER1 生物信息学 基因表达 

摘      要：CER1属于脂肪酸羟化酶超家族，具有脱羧酶的功能，参与长链醛转化为烷烃的过程，是超长链烷烃(VLCA)合成的关键成分。本研究主要以拟南芥蜡质合成基因CER家族的基因序列为参考对陆地棉CER基因进行了全基因组分析与研究。首先，鉴定了10个陆地棉GhCER1基因家族成员，得到的CDS序列长度为291～1 980 bp，氨基酸数目为96～659个，定位在7条染色体上，且均为疏水蛋白。其次，利用SOPMA进行预测，发现α-螺旋、β-转角、延伸链以及无规则卷曲构成了该家族成员的蛋白二级结构，且均具有跨膜结构域。接着，通过SWISS-MODEL三级结构进行可视化观察与亚细胞定位分析发现，10个基因均定位在内质网。最后采用邻接法(Neighbor-joining， NJ)构建进化树，分析可知GhCER1蛋白与拟南芥同源蛋白的亲缘关系最近，保守基序和保守结构域分析表明保守基序由4个motif组成，GhCER1-7相比于其他基因相差较大，结构域均包含PLN02869 super family参与蜡质合成酶。为研究其在棉花叶片中的表达特点，以GhUBQ7为内参基因，用半定量PCR方法检测GhCER1基因家族在外源施加ABA和干旱胁迫条件下的表达。结果显示4个基因均能够不同程度地受ABA诱导表达，2个基因未参与干旱胁迫和ABA诱导，1个基因未表达，2个基因在干旱胁迫和ABA处理后呈下调趋势。综上所述，该研究结果有助于了解及掌握陆地棉GhCER1家族的功能，为抗逆胁迫中的功能研究奠定基础，并将为棉花遗传改良提供一定的理论依据。