Page 71 - 《广西植物》2020年第7期
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７ 期 张佳薇等: 水曲柳 ＦｍＰＨＶ 基因克隆及在形成层愈伤组织中的表达分析 ９ ６ ７
可能不存在信号肽ꎬ我们认为该蛋白为非分泌蛋
白ꎮ 利 用 ＷＯＬＦＰＳＯＲＴ 预 测 ＦｍＰＨＶ 亚 细 胞 定
位ꎬ结果表明ꎬＦｍＰＨＶ 主要分布在叶绿体 中ꎬ占
５７.１４％ꎬ其次分布在细胞核中ꎬ占２８.５７％ꎬ少部
分分布于囊泡中ꎬ占 ４.２８％ꎮ
２.２.２ ＦｍＰＨＶ 蛋白的二级结构预测 利用 ＳＯＰＭＡ
在线工具分析 ＦｍＰＨＶ 蛋白的二级结构组成ꎬ结果
显示蛋白二级结构主要由 ４３.６７％(３０７ ａａ)的无规
卷曲(ｒａｎｄｏｍ ｃｏｉｌ)、３６.８４％ (２５９ ａａ) 的 α 螺旋结
构(ａｌｐｈａ ｈｅｌｉｘ)、１４.５１％(１０２ ａａ) 的扩展长链( ｅｘ￣
ｔｅｎｄｅｄ ｃｈａｉｎ)、４.９８％ (３５ ａａ) 的 β 转角结构( ｂｅｔａ
ｔｕｒｎ)构成(图 ４)ꎮ
图 １ ＦｍＰＨＶ 基因克隆
２.２.３ ＦｍＰＨＶ 蛋白氨基酸序列比对及保守结构域
Ｆｉｇ. １ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔ ｏｆ ＦｍＰＨＶ
的预测 分别以 ＦｍＰＨＶ 蛋白的氨基酸序列为基
础ꎬ在 ＮＣＢＩ 数据库中检索与水曲柳 ＦｍＰＨＶ 蛋白
的一致性为 ９４％ꎮ 所以我们确定水曲柳中该基因
同源性较高的其他物种的氨基酸序列进行比对ꎮ
为 ＨＤ￣ＺＩＰ Ⅲ转录因子家族成员 ＰＨＶꎬ并命名为
包 括 油 橄 榄 ( Ｏｌｅａ ｅｕｒｏｐａｅａ )、 可 可 ( Ｔｈｅｏｂｒｏｍａ
ＦｍＰＨＶꎮ ｃａｃａｏ)、木薯( Ｍａｎｉｈｏｔ ｅｓｃｕｌｅｎｔａ)、胡桃( Ｊｕｇｌａｎｓ ｒｅ￣
２.２ ＦｍＰＨＶ 蛋白质结构分析 ｇｉａ)、烟草( Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ)、芝麻( Ｓｅｓａｍｕｍ ｉｎ￣
２.２.１ ＦｍＰＨＶ 蛋白质一级结构分析 利用 ＰｒｏｔＰａｒａｍ ｄｉｃｕｍ)、紫花风铃( Ｈａｎｄｒｏａｎｔｈｕｓ ｉｍｐｅｔｉｇｉｎｏｓｕｓ)、紫
工具在线分析ꎬＦｍＰＨＶ 编码 ７０３ 个氨基酸ꎬ相对 瓶子草( Ｓａｒｒａｃｅｎｉａ ｐｕｒｐｕｒｅａ)、细叶石竹( Ｎｉｃｏｔｉａｎａ
分子质量为 ７６.８９ ｋＤꎬ等电点( ｐＩ) 为６.２７ꎬ不稳 ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ)、牵牛( Ｉｐｏｍｏｅａ ｎｉｌ)、绿豆( Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ
定系数为 ５５.０８ꎬ确定为不稳定蛋白( 不稳定系数 ｖａｒ. ｒａｄｉａｔａ)、大豆( Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ)、水蜜桃( Ｐｒｕｎｕｓ
大于 ４０ 时ꎬ预 测 蛋 白 质 不 稳 定ꎬ 反 之 则 稳 定) ꎮ ｐｅｒｓｉｃａ)、甜樱桃( Ｐｒｕｎｕｓ ａｖｉｕｍ)、马铃薯( Ｓｏｌａｎｕｍ
ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ)、长蒴黄麻( Ｃｏｒｃｈｏｒｕｓ ｏｌｉｔｏｒｉｕｓ)、亮叶桦
ＦｍＰＨＶ 蛋 白 的 亲 水 / 疏 水 性 分 析 结 果 表 明ꎬ
( Ｂｅｔｕｌａ ｌｕｍｉｎｉｆｅｒａ )、 土 瓶 草 ( Ｃｅｐｈａｌｏｔｕｓ
ＦｍＰＨＶ 蛋白平均亲水系数( ＧＲＡＶＹ) 为－ ０.１８２ꎬ
为亲水蛋白ꎮ 此外ꎬＦｍＰＨＶ 蛋 白 亲 疏 水 性 图 谱 ｆｏｌｌｉｃｕｌａｒｉｓ)、柑橘(Ｃｉｔｒｕｓ ｓｉｎｅｎｓｉｓ)、中粒咖啡( Ｃｏｆｆｅａ
ｃａｎｅｐｈｏｒａ)ꎮ 采用 ＭＥＧＡ７.０.２ 中的 ＮＪ 方法构建蛋
显示ꎬＦｍＰＨＶ 蛋白共有 ４７ 个疏 水 区 和 ５９ 个 亲
水区( 图 ３:Ａ) ( >０.５ 区域为疏水区ꎬ< － ０.５ 区域 白的系统发育进化树ꎬ结果显示进化树聚为两组ꎬ
其中水曲柳 ＦｍＰＨＶ 与同属木犀科的油橄榄 Ｏｅ￣
为亲水 区ꎬ 介 于 ＋ ０. ５ ~ －０.５ 之 间 主 要 为 两 性 区
ＡＴＨＢ１４ 亲缘关系最为紧密(图 ５)ꎮ
域) ꎮ 跨膜结构域预测结果表明ꎬＦｍＰＨＶ 存在两
利 用 在 线 多 序 列 比 对 软 件 ＰＲＡＬＩＮＥ 对
个跨膜结构区域ꎬ分别在 ４５３ ~ ４７１ ｂｐ 氨基酸序
ＦｍＰＨＶ 蛋白序列与 ＮＣＢＩ 数据库中一些其他物种
列片段 上 存 在 从 里 到 外 的 跨 膜 结 构 区 域ꎬ 以 及
的 ＰＨＶ 蛋 白 序 列 进 行 同 源 性 比 较ꎬ 结 果 表 明ꎬ
４４５ ~ ４６７ ｂｐ 氨基酸序列片段上存在的从外到里
ＦｍＰＨＶ 与其他 ＰＨＶ(ＡＴＨＢ１４)蛋白序列的保守区
的跨膜结构区域ꎬ分数分别为 ８８９ 和 ５１５( 分数>
主要 集 中 在 ３ 个 结 构 域ꎬ 分 别 为 ＨＤ、 ｂ￣ＺＩＰ 和
５００ 为显著跨膜结构) ꎬ由内到外与由外到内的 ＳＴＡＲＴ 结 构 域 ( 图 ６ )ꎮ 包 括 油 橄 榄 ( Ｏｌｅａ
跨膜结构域基本重合ꎬ并且都有强烈的跨膜螺旋 ｅｕｒｏｐａｅａ)(ＸＰ＿０２２８６６８０６.１)、野生烟草( Ｎｉｃｏｔｉａｎａ
结构ꎬ由此可推断ꎬＦｍＰＨＶ 蛋白既可以具有由外 ａｔｔｅｎｕａｔａ) ( ＸＰ ＿ ００９６１２３４２. １ )、 可 可 ( Ｔｈｅｏｂｒｏｍａ
到内的 跨 膜 能 力ꎬ 也 具 有 由 内 到 外 的 跨 膜 能 力 ｃａｃａｏ) ( ＥＯＹ２５４９６. １)、 芝 麻 ( Ｓｅｓａｍｕｍ ｉｎｄｉｃｕｍ)
( 图 ３:Ｂ) ꎮ 信号肽预测结果表明ꎬＦｍＰＨＶ 蛋白 (ＸＰ＿０２０５５４０２６.１)、 中粒咖啡 (Ｃｏｆｆｅａ ｃａｎｅｐｈｏｒａ)
