4种作物果糖激酶基因的鉴定与比较分析

作     者：刘胤如 鲁佳林 唐科 李莹莹 周润 刘汉梅 LIU Yinru;LU Jialin;TANG Ke;LI Yingying;ZHOU Run;LIU Hanmei

作者机构：四川农业大学生命科学学院四川雅安625014 

出 版 物：《四川农业大学学报》 (Journal of Sichuan Agricultural University)

年 卷 期：2024年第42卷第4期

页      面：780-791页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学青年基金(31601317) 

主　　题：禾本科作物 果糖激酶基因 基因复制 序列及表达分化 

摘      要：【目的】基于全基因组序列,鉴定与分析水稻、玉米、高粱和谷子4种作物的果糖激酶(fructokinase, FRK)家族基因,明确其复制起源方式、系统发生关系、序列及表达分化特征等,为深入开展FRK基因功能研究、改良作物产量和品质等提供数据。【方法】采用基因组搜索、基因组内及组间比较等多种方法,分析4种作物FRK家族成员的基因结构、保守基序、系统进化、复制扩张和基因表达分化等。【结果】鉴定到水稻13个、玉米16个、高粱14个、谷子16个FRK基因家族成员,其中水稻11个、玉米7个、高粱12个、谷子13个基因为离散复制基因,水稻、高粱和谷子各有1对ρWGD基因,玉米有8个WGD基因(1个ρWGD基因,7个mWGD基因)。该家族成员亚家族间基因结构差异大,但在亚家族内具有保守性。基因表达模式分析发现,直系同源基因间的表达模式相似,ρWGD基因对发生了明显的表达分化,而玉米物种特异的mWGD基因对的表达差异较小。【结论】探明了4种作物基因组包含的FRK家族基因,揭示了其复制起源、基因结构、序列及表达模式的演化特征。