Page 42 - 《广西植物》2021年第4期
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ጢ ࿗ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ϟ 卷
者在模式生物拟南芥中鉴定出了 ϟԡ 个 ࣷᓣዛ 基因ᖔ 学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育
命名 为 ࣷᓣዛϟܦ ࣷᓣዛҭҭ ࣷᓣዛϟԡ ྉ èᑕʢʢᆍҴၤᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ 基地实验室进行ᤥ
ԡԡᤃɯᖔ 其中 ࣷᓣዛϟܦ ࣷᓣዛሕ 和 ࣷᓣዛᤃ᥋ᔽҴᔀ ྉ ࣷᓣዛᖔ ϓॹϓ 罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族成员的鉴定
ࣷᓣዛጢᖔࣷᓣዛᤃ 或 ࣷᓣዛँɯ成员之一的蛋白质产物形成 本研究主要基于罗布麻全基因组测序进行系
具有 ϟऐ ጲ ࿗ 个 ऊᔀ༁ዶ 异构体的异三聚体构型的 统分析ᖔ 同 时 利 用 引 自美国华盛顿州艾伦斯堡
ऊᔀ༁ዶ 复合物ྉऊ୩ऊ༁ɯᖔ并合成初生细胞壁纤维素的 ྉۼᑕ༁ၤᔽႿ੫ᡷᆍႿ ጶᔀႿ༁ᤦࣼʢ੫ɯ的大麻状罗布麻基因组测
成分 ྉ ᧕ᔀ༁ᡱʢᔀझ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡᎮଫ ۪ᔀʢ༁༁ᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡᎮଫ 序结果进行比较分析ᤥ 研究中使用的罗布麻基因
ᥘዹᑕʢᑕႿᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟ࿗ɯᤥ 通过免疫沉淀和突变体分 组数据来自实验室前期测序所得ᤥ 利用现有罗布
析ᖔࣷᓣዛ࿗ܦࣷᓣዛᎮ 和 ࣷᓣዛऐ 在次生细胞壁形成过程中 麻注 释 基 因的蛋白序列ᖔ 与从拟南芥数据库
直接相互作用ᖔ是合成纤维素所必须的ྉ୩ᆍቝᔀʢᔽᔀᖔ ྉఋዶ᧧ɯ ྉ ၤᡷᡷᡱ༁᧥ ᣰ ᣰ औऔऔ ᑕʢᑕᤦᔽʛᆍᡱ༁ᔽ༁ ᆍʢ੫ ᣰ ɯ 中检索得
ϟँँᎮଫఋᑕᢃᆍʢ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡሕɯᤥ 此外ᖔ在植物生长过程 到的 ϟԡ 个 ࣷᓣዛ 基因家族成员蛋白序列进行
中ᖔ每个重要基因的突变ᖔ造成的结果都是致命性 ାᓂዶ୩ఋ۪ 比对ᖔጶ᥋ᑕࣼᔀጐϟᔀ ᖔ᧧ʛᔀႿᡷᔽᡷᢃᢦ࿗ԡᠮᖔ输出最
᥋ϟԡ
的ྉ例如 ࣷᓣዛϟܦࣷᓣዛሕ 基因ɯྉ۪ᔀʢ༁༁ᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡᎮɯᤥ 优比对结 果ᖔ 筛选罗布麻候选 ࣷᓣዛ 基因ᤥ 利用
有研究结果显示ᖔ每个 ࣷᓣዛᤃ᥋ᔽҴᔀ 基因之间存在部 ۪ᑕቝྉ ၤᡷᡷᡱ᧥ ᣰ ᣰ ᡱᑕቝ ༁ᑕႿ੫ᔀʢ ᑕዹ ࣼҴ ᣰ ༁ᔀᑕʢዹၤɯ 及 ୩ᥘዶఋ
分功能冗余ᖔ在此基础上有学者提议将 ࣷᓣዛᤃ᥋ᔽҴᔀ ྉၤᡷᡷᡱ᧥ ᣰ ᣰ ༁ቝᑕʢᡷᔀቝᤦၤᔀᔽʛᔀᤦᔀʢ੫ ʛᔀ ᣰ ɯ 进行验证分析ᖔ
基因列为一个单独的亚家族ᖔ虽然一个 ࣷᓣዛ 基因可 删除缺失结构域的序列ᖔ最终获得罗布麻 ࣷᓣዛ 基
以替代另一个ᖔ但又不能完全取代ᖔ所以推断每一 因家族候选基因ᤥ
个 ࣷᓣዛᤃ᥋ᔽҴᔀ 基因可能具有专门的功能ྉࣼᡱʢᔀዹၤᡷ ᔀᡷ ϓॹԣ 罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族成员染色体定位
ᑕᖔ ԡϟᎮଫ ̀ࣼ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 除模式生物外ᖔࣷᓣዛ 由罗布麻全基因组注释文件中ᖔ获取 ࣷᓣዛ 基因
基因家族也在其他植物中被鉴定ᖔ如大麦ྉ̵ᅳʗʐᓣࣩቂ 在染 色体上的位置信息ᖔ 利用在线工具 ᥘ᥈ऊ
צࣩᤀᐹʗᓣɯྉାࣼʢᡷᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡ࿗ɯܦ火炬松ྉۗᔠႥࣩ ᡙᐹᓣʐᐹɯ ྉၤᡷᡷᡱ᧥ᣰ ᣰ ቝ੫ዹᔽᑕ༁ҴᔽႿᣰ ቝ੫ዹᡸԡᣰ ɯ绘制染色体定位图ᤥ
ྉ શᑕᔽቝ ᪲ ̀ᑕ༁ᔀҴᆍʢႿᖔ ԡԡጢ ɯܦ 玉米 ྉ Ԯᓣᐹ ቂᐹᡥ ɯ ϓॹᇺ 罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族成员分析
ྉዶᡱᡱᔀႿझᔀᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡ࿗ଫ 张晓榕等ᖔԡϟँɯܦ 水稻 利用 ጶ۪ዶ୩ᢃ 中的 ۪ʢᆍᡷ۪ᑕʢᑕቝ ྉ ၤᡷᡷᡱ༁᧥ ᣰ ᣰ औᔀᤦ
ྉ᧣ʗᡥऊᐹ ᐹᡙᔠצᐹɯྉɟᔽႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡँɯ等ᤥ ࣷᓣዛ 基因家族 ᔀᡱᑕ༁ᢃᆍʢ੫ ᣰ ᡱʢᆍᡷᡱᑕʢᑕቝ ᣰ ɯ工具对罗布麻 ऊᔀ༁ዶ 蛋白基
成员在不同植物中具有相似功能ᖔ但由于环境和 本理化性质进行分析ᖔ包含氨基酸长度ܦ理论等电
物种的差异ᖔ不同植物在进化过程中的不同选择ᖔ 点ܦ相对分子质量ܦ亲水性总平均值ܦ不稳定系数
ࣷᓣዛ 基因家族成员在不同物种中均有不同程度的 和脂溶指数等指标ᤥ
分化ᤥ 本实验室通过对罗布麻进行全基因组测序 ϓॹ 罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族成员结构和保守结构域分析
ྉ结果未发表ɯᖔ为其进化和研究相关基因的功能 ࣷᓣዛ 基因的外显子和内含子位置信息参考罗
关系奠定理论基础ᖔ而 ࣷᓣዛ 基因家族在罗布麻基 布麻基因组注释信息 ᥈èèሕ 文件ᖔ利用在线工具
因组中并未进行深入分析和比较分析ᤥ 本研究利 ᥈୩᧕୩ ྉ ̀ࣼ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟጢ ɯ ྉ ၤᡷᡷᡱ᧥ ᣰ ᣰ ੫༁ʛ༁ ዹᤦᔽ ᡱҴࣼ
用生物信息学技术鉴定罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族ᖔ并 ᔀʛࣼዹႿ ᣰ ɯ对罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族成员进行结构分
系统分析其在基因组中的基因结构ܦ分布ܦ进化特 析ᤥ 应用在线工具 ᥘጶᥘጶྉ ၤᡷᡷᡱ᧥ ᣰ ᣰ ቝᔀቝᔀ᥋༁ࣼᔽᡷᔀᆍʢ੫ ᣰ
征ᖔ为阐述罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族分化历程及生物 ᡷᆍᆍ༁ᣰ ቝᔀቝᔀɯ预测分析 ऊᔀ༁ዶ 蛋白序列的结构域ᖔ搜
学功能奠定基础ᤥ 寻 ቝᆍᡷᔽ 值设置为 ϟጢᖔ其他设定为默认参数ᤥ 通过
ఋାᡷᆍᆍ༁ 软件绘制出 ᥘጶᥘጶ 结构ᤥ
ϟজ 材料与方法 ϓॹጇ 罗布麻 ࣷᓣዛ 基因家族成员蛋白结构与亚细胞
定位分析
材料为采自宁夏石嘴山市平罗县罗布麻实验 利 用 在线平台 ୩ᨃ۪ᥘዶ ྉ ၤᡷᡷᡱ༁᧥ ᣰ ᣰ Ⴟᡱ༁ᑕ᥋ᡱʢᑕᤦᔽ
基地的罗布麻ᤥ 实验于 ԡϟऐᗵԡϟँ 年在宁夏大 ᔽᤦዹᡱ ʢ ᣰ ዹ੫ᔽ᥋ᤦᔽႿ ᣰ Ⴟᡱ༁ᑕ ᡸ ᑕࣼᡷᆍቝᑕᡷ ᡱᥳ ᡱᑕ੫ᔀ ᢉ ᣰશ۪୩ዶ ᣰ
