Page 157 - 《广西植物》2025年第10期
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１０ 期 杜明阳等: 蒿叶猪毛菜 ＳａＧＰＡＴ１ 基因克隆与表达分析 １ ８ ８ ７
ａ. 二级结构ꎻ ｂ. 结构域ꎻ ｃ. 三级结构ꎮ
ａ. Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻ ｂ. Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｏｍａｉｎꎻ ｃ. Ｔｅｒｔｉａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.
图 ４ ＳａＧＰＡＴ１ 蛋白结构预测
Ｆｉｇ. ４ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ＳａＧＰＡＴ１ ｐｒｏｔｅｉｎ
２.２.３ ＳａＧＰＡＴ１ 蛋白跨膜结构和信号肽预测 ２.３ ＳａＧＰＡＴ１ 基因启动子区顺式作用元件鉴定
ＴＭＨＭＭ￣２.０ 在线软件显示 ＳａＧＰＡＴ１ 蛋白 Ｎ 末 由图 ８:ａ 可知ꎬＳａＧＰＡＴ１ 启动子区域含有多种
端包含 ２ 个跨膜区ꎬ具有跨膜结构ꎬ表明其为跨膜 与生长发育相关的顺式作用元件ꎬ如赤霉素、茉莉
蛋白(图 ５:ａ)ꎮ 通过 ＳｉｇｎａｌＰ￣６.０ 对含有 ５３２ 个氨 酸甲酯和脱落酸等ꎮ 此外ꎬ还发现了与胁迫响应
基酸的 ＳａＧＰＡＴ１ 蛋白进行信号肽预测分析( 图 ５: 相关的顺式作用元件ꎬ如厌氧诱导和昼夜节律控
ｂ)ꎬ结果未检测到信号肽ꎬ因此推测该蛋白为非分 制ꎮ 由图 ８:ｂ 可知ꎬＳａＧＰＡＴ１ 启动子中除上述 ２
泌型ꎬ可能在细胞基质中发挥作用ꎮ 种典 型 类 型 的 顺 式 作 用 元 件 外ꎬ 还 含 有 多 个
２.２.４ ＳａＧＰＡＴ１ 多序列对比与系统发育进化分析 ＴＡＴＡ￣ｂｏｘ、ＣＡＡＴ￣ｂｏｘ 核心启动子元件且在所有类
为确认 ＳａＧＰＡＴ１ 基因的亲缘关系ꎬ应用 ＮＣＢＩ 在 型 的 顺 式 作 用 元 件 中 占 比 最 高ꎮ 由 此 推 测ꎬ
线工具以 ＳａＧＰＡＴ１ 全长蛋白序列进行 ＢＬＡＳＴ 比 ＳａＧＰＡＴ１ 基因可能参与蒿叶猪毛菜的生长发育、
对ꎬ查询藜麦、夏栎、甜菜等植物中的同源蛋白ꎬ获 逆境胁迫应答和光周期响应等过程ꎮ
得其亲缘关系较近的蛋白用于进化树分析ꎮ 多序 ２.４ ＳａＧＰＡＴ１ 基因的组织特异性分析
列 比 对 结 果 表 明ꎬ ＳａＧＰＡＴ１ 与 藜 麦 通过对野外采摘的成熟叶片、茎及温室正常
( ＸＰ０２１７７００１８ )、 甜 菜 ( ＸＰ０１０６７９４２６ )、 菠 菜 萌发的实生苗幼苗进行 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 实验分析ꎬ结果
(ＸＰ０２１８３６０３８)的同源蛋白氨基酸序列相似度较 (图 ９) 发现ꎬ不同组织中的 ＳａＧＰＡＴ１ 基因表达量
高ꎬ分别为 ７９.００％、７７.５９％、７５.０９％ꎮ 多序列比 存在显著性差异ꎬＳａＧＰＡＴ１ 基因在叶片中的表达
对发现各序列中含有一段约 １０２ 个氨基酸残基的 量最高ꎬ茎中的 ＳａＧＰＡＴ１ 基因表达量次之ꎬ显著高
酰基转移酶( ＰｌｓＣ) 的保守序列( 图 ６)ꎮ 此外ꎬ为 于幼苗(Ｐ<０.０５)ꎬ但低于叶片的表达量ꎻＳａＧＰＡＴ１
进一步了解 ＳａＧＰＡＴ１ 基因的系统发育进化情况ꎬ 基因在幼苗中的表达量最低ꎬ显著低于叶片和茎
将 ＳａＧＰＡＴ１ 蛋白序列与这 １２ 个物种的同源序列 中的 表 达 量 ( Ｐ < ０. ０１)ꎮ 除 了 组 织 特 异 性 外ꎬ
及拟南芥 １０ 个 ＧＰＡＴ 基因家族成员分别进行系统 ＳａＧＰＡＴ１ 基因在不同发育时期的表达水平也有所
进化树构建ꎮ 结果表明ꎬＳａＧＰＡＴ１ 与藜麦、菠菜同 不同ꎮ 通过比较不同发育阶段的组织表达情况ꎬ
源蛋白具有更近的亲缘关系且 ＳａＧＰＡＴ１ 与拟南芥 可以看出 ＳａＧＰＡＴ１ 基因在植物发育过程中的表达
中的 ＡｔＧＰＡＴ１、ＡｔＧＰＡＴ２、ＡｔＧＰＡＴ３ 归于同一进化 动态:在叶片和茎中ꎬＳａＧＰＡＴ１ 基因的表达量显著
支ꎬ同属于第二亚家族(图 ７)ꎮ 高于幼苗阶段ꎬ 表明该基因在这些组织中的功能
