Page 47 - 《广西植物)》2021年第1期
P. 47
ϟ 期 申长卫等᧥ 南瓜 ୩ۼጶጶఋ 蛋白家族的全基因组鉴定与进化分析 ࿗ ሕ
为是 串联复制基因 ྉ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟԡɯᤥ 使用 员的氨基酸序列ᤥ 图 结果显示ᖔϟᎮ 个 ऊቝ୩ۼጶጶఋ
ᣞᐹᣞ ዹᑕዹࣼᑕᡷᆍʢ 计 算 同义替换率 ྉ ᣞɯᖔ 依据公式 蛋白有 Ꭾ 个 ఋᥘ༁ᖔϟ 个 ऊቝ୩ۼጶጶఋ 蛋白有 ጢ 个 ఋᥘ༁ᖔ
᥋ᤃ
௴ ᢉ ᣞ ᣰڙġϟԡ ྉᥘɟዶɯྉጶቝᑕႿࣼᔀ༁༁ᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡԡɯ 其余 的 ሕ 个 ऊቝ୩ۼጶጶఋ 蛋白 ྉऊቝ୩ۼጶጶఋϟᤦܦ
来计 算 ۩ጛጛ௴ 基因的分化时间 ྉ ௴ɯᖔ 式中 ڙ 为 ऊቝ୩ۼጶጶఋጢᤦ 和 ऊቝ୩ۼጶጶఋᎮᤦɯ有 ᤃ 个 ఋᥘ༁ᤥ
᥋ऐ ԣॹᇺ 中国南瓜 ۩ጛጛ௴ 蛋白的系统发育及结构分析
ϟጢġϟԡ ᤥ
为更好地了解南瓜 ۩ጛጛ௴ 基因的进化起源和
জ 结果与分析 功能ᖔ利用 ऊࣼ༁ᡷᑕ ᨃቝᔀ੫ᑕ 和 ᥘጶ᥈ዶ ጢϟԡ 软件ᖔ通过
对 ϟ 个 ऊቝ୩ۼጶጶఋ 蛋白序列和 ϟᎮ 个 ዶᡷ୩ۼጶጶఋ 蛋
ԣॹϓ 南瓜 ۩ጛጛ௴ 基因家族成员的鉴定及其在染色 白序列进行比对ᖔ构建了无根系统发育树ᤥ 这些
体上的分布 ୩ۼጶጶఋ 蛋白序列被分为 ࿗ 个亚族ྉ图 ሕɯᤥ 图 ሕ 比
由表 ϟ 可知ᖔ从中国南瓜基因组中共鉴定出 较了中国南瓜和拟南芥四个不同分支中的 ୩ۼጶጶఋ
ϟ 个具有保守结构域的 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因ᤥϟ 个 蛋 白数量ᤥ 每 个分支都包含 ऊቝ୩ۼጶጶఋ 和
ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因根据其在拟南芥中的同源基因命 ዶᡷ୩ۼጶጶఋᤥ 详细地说ᖔ第 ᧧ 亚族包含 ሕ 个 ऊቝ୩ۼጶጶఋ༁
名ᤥ 每个 ዛᡙ۩ጛጛ௴ 基因对应 ϟጲጢ 个 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基 ྉऊ༁୩ۼጶጶఋϟᑕܦ ऊ༁୩ۼጶጶఋϟᤦ 和 ऊ༁୩ۼጶጶఋሕɯ 和 ሕ 个
因ᤥ ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因的开放阅读框ྉᨃèɯ 的长度 ዶᡷ୩ۼጶጶఋ༁ ྉ ዶᡷ୩ۼጶጶఋϟ᥋ሕɯଫ 第֒亚族包含 ጢ 个
在 ጢँᎮ ጲ ँϟऐ ᤦᡱ 之间ᖔ编码多肽的长度在 ϟँऐ ጲ ሕԡጢ ऊቝ୩ۼጶጶఋ༁ ྉऊቝ୩ۼጶጶఋጢᑕ᥋ጢᤦܦऊቝ୩ۼጶጶఋᎮᑕ᥋Ꭾዹɯ和 ጢ 个
ᑕᑕ 之间ᤥ 这些 ୩ۼጶጶఋ 多肽的分子量ྉ᧕ᑕɯ 和等电 ዶᡷ୩ۼጶጶఋ༁ ྉ ዶᡷ୩ۼጶጶఋ࿗᥋ऐɯଫ 第 ᎏ 亚族包含 ँ 个
点ྉᡱ᧧ɯ 分别为ϟ ँँऐᎮϟ ጲ ሕሕ ँᎮ࿗ጢँ ᧕ᑕ 和 Ꭾጢϟ ጲ ऊቝ୩ۼጶጶఋ༁ ྉऊ༁୩ۼጶጶఋँܦऊ༁୩ۼጶጶఋϟԡᑕ᥋ϟԡᤦܦऊ༁୩ۼጶጶఋϟᑕ᥋
ँ ऐሕᤥ 此外ᖔ 除了 ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟዞ 在线粒体中ܦ ϟᔀ 和 ऊ༁୩ۼጶጶఋϟጢᑕ᥋ϟጢᤦɯ和Ꭾ 个 ዶᡷ୩ۼጶጶఋ༁ ྉዶᡷ୩ۼጶጶఋँ᥋
ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᎮᐹ 在细胞膜 ᣰ 高尔基体 ᣰ 过氧化物酶体 ϟጢɯଫ第 ᧧ 亚族包含 ሕ 个 ऊቝ୩ۼጶጶఋ༁ ྉऊቝ୩ۼጶጶఋϟᎮᑕ᥋
中ᖔ其他 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 都定位在细胞膜上ᤥ ϟᎮዹɯ和 个 ዶᡷ୩ۼጶጶఋ༁ ྉዶᡷ୩ۼጶጶఋϟᤃ᥋ϟᎮɯྉ图 ሕɯᤥ
由图 ϟ 可知ᖔ共有 ϟ 个 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因位于 ϟ 对基因结构的分析可以为 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因家
条染色体中的 ϟሕ 条染色体上ᤥ 染色体 ऊቝᆍϟጢ 含有 族的外显子ͱ内含子和系统发育关系提供有价值
最多 的 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因 ྉ࿗ 个ᖔϟँᠮɯᖔ 而染色体 的信 息ᤥ 在构建的系统发育树的 基 础 上ᖔ 利用
ऊቝᆍԡԡܦऊቝᆍԡϟܦऊቝᆍԡሕܦऊቝᆍԡጢܦऊቝᆍԡᎮܦऊቝᆍԡँܦऊቝᆍϟँ ᥈୩᧕୩ 工具分析了 ϟ 个 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因的外显子ͱ
和 ऊቝᆍԡ 上没有 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因ᤥ 染色体 ऊቝᆍϟԡ 上 内含子结构ܦ内含子阶段和保守基序ྉ 图 ࿗ɯᤥ 基
含有 ሕ 个 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因ᖔ染色体 ऊቝᆍϟϟܦऊቝᆍϟ 和 序分析发现基序 ϟܦܦሕ 和 ጢ 在所有的中国南瓜
ऊቝᆍϟሕ 上都含有 个 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因ᖔ其余每一条 ୩ۼጶጶఋ 蛋白中都存在ྉ 图 ࿗᧥ ዶᖔ ାଫ图 ጢɯଫ基序 ࿗
染色体含有 ϟ 个 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基因ᤥ 由表 可知ᖔ共 只在 ऊቝ୩ۼጶጶఋϟᎮᤦ 中不存在ᖔ 基序 Ꭾ 除在
线性 分析发现共有 ࿗ 对同源基因 对ᖔ 分别是 ऊቝ୩ۼጶጶఋϟᑕܦऊቝ୩ۼጶጶఋϟᎮᤦ 蛋白中缺失ᖔ 在其他
ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᐹᡸࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᤇܦࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᐹᡸࣷቂ۩ጛጛ௴ϟʐܦ 蛋白中都存在ଫ基序 ᤃ 只在第ᎏܦ第 ᧧ 亚族中存在ଫ
ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟԡᐹᡸࣷቂ۩ጛጛ௴ϟԡᤇܦࣷቂ۩ጛጛ௴Ꭾᤇᡸࣷቂ۩ጛጛ௴Ꭾዞᖔ 基序 ऐܦँܦ和 ϟԡ 只存在个别蛋白中ྉ图 ࿗᧥ ାɯᤥ 外显
其中依据氨基酸序列一致性ᢦऐԡᠮ和基因比对覆 子ͱ内含子分类模式与系统发育树一致ྉ图 ࿗᧥ ऊɯᤥ
盖率ᢦԡᎮጢᖔ本研究在中国南瓜染色体上共发现 在中国南瓜 ۩ጛጛ௴ 基因家族中ᖔ所有 ࣷቂ۩ጛጛ௴ 基
ϟ 对 片 段复制基因对 ྉ ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟԡᤇ ᡸ 因的 基因组序列都含有内 含 子ᤥ ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᐹ
ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟԡᐹɯᖔᣞᐹ ᣰ ᣞጐϟԡ 表明这些复制对主要 ϟʐܦϟጢᐹϟጢᤇܦϟԡᐹϟԡᤇܦँܦϟᎮᐹܦϟᎮዞܦϟᐹϟᤇܦሕ 和 ጢᐹ 包
经历了纯化选择ᖔ分化时间为 ԡϟሕ ᥘɟዶᤥ 含 ᤃ 个外显子ᖔ除 ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟጢᐹ 外ᖔ它们的内含子
ԣॹԣ 中国南瓜 ۩ጛጛ௴ 蛋白的跨膜结构分析 阶段模式相似ྉ图 ࿗᧥ ऊɯᤥ ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᓣܦᎮᐹᎮዞ 都包
使用默认值以 èዶ୩ఋዶ 格式提交 给 ఋᥘ̀ᥘᥘ 含 ጢ 个外显子ᖔ除 ࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᓣ 外ᖔ它们的内含子
୩ᔀʢᔀʢ ԡ 推测了中国南瓜 ୩ۼጶጶఋ 蛋白 ϟ 个成 阶段模式相似ᤥ 此外ᖔࣷቂ۩ጛጛ௴ϟᎮᤇ 和 ࣷቂ۩ጛጛ௴ጢᤇ