Page 36 - 《广西植物》2022年第12期
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２ ０ ２ ６ 广 西 植 物 ４２ 卷
图 ２ 白菜 ＣｅｓＡ 基因的结构
Ｆｉｇ. ２ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ＣｅｓＡ ｇｅｎｅｓ ｉｎ Ｂｒａｓｓｉｃａ ｒａｐａ ｖａｒ. ｇｌａｂｒａ
２.５ 亚细胞定位预测和蛋白质二级结构分析
Ｂｒａ. 白菜ꎻ ＡＴ. 拟南芥ꎮ 下同ꎮ 基因的亚细胞定位有助于我们进一步了解其
Ｂｒａ. Ｂｒａｓｓｉｃａ ｒａｐａ ｖａｒ. ｇｌａｂｒａꎻ ＡＴ. Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ. Ｔｈｅ
功能ꎮ 利用 ＷｏＬＦ ＰＳＯＲＴ 在线网站进行亚细胞定
ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ.
位分析ꎬ发现绝大多数白菜 ＣｅｓＡ 定位在质膜上ꎬ与
图 １ 白菜与拟南芥 ＣｅｓＡ 基因家族系统进化树
纤维素合酶的作用机制相符ꎮ 蛋白质二级结构是
Ｆｉｇ. １ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｏｆ ＣｅｓＡ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｙ ｏｆ
Ｂｒａｓｓｉｃａ ｒａｐａ ｖａｒ. ｇｌａｂｒａ ａｎｄ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ 多肽链在空间的三维排列中的一个高级组织层
次ꎬ了解 ＣｅｓＡ 蛋白的结构有助于预测其分子功
能ꎮ 利用 ＰＲＡＢＩ 在线网站对白菜 ＣｅｓＡ 蛋白进行
分析(图 ３)ꎬ共鉴定到 １０ 种 ｍｏｔｉｆꎬ大部分成员含
分析ꎬ发现 ＣｅｓＡ 基因家族成员的蛋白质二级结构
有相同的 ｍｏｔｉｆ 组成ꎮ 均含有一个保守的 ｍｏｔｉｆ １ꎻ
含有大量无规则卷曲、α－螺旋和延伸链结构及少
Ｂｒａ０１１３４５ 基因中含有 ｍｏｔｉｆ １ ~ １０ 及一个重复的
量的 β－转角(表 ４)ꎮ
ｍｏｔｉｆ ６ꎻＢｒａ０１１８６５ 基因中含有 ｍｏｔｉｆ １ ~ １０ 及一个
２.６ 白菜 ＣｅｓＡ 家族成员蛋白跨膜结构域预测
重复的 ｍｏｔｉｆ ８ꎬ推测具有差异的基因在白菜生长
利用 ＴＭＨＭＭ 对白菜 ＣｅｓＡ 家族成员蛋白的跨
周期中发挥不同于其他的作用ꎮ 利用 ＤＮＡＭＡＮ
膜结构进行预测结果( 图 ７) 显示:除 Ｂｒａ０１０６９１、
对白菜 ＣｅｓＡ 进行氨基酸序列进比对( 图 ４) 显示ꎬ
Ｂｒａ０３６００８、Ｂｒａ００４８１４ 蛋白外ꎬ其余家族成员蛋白
除了 Ｂｒａ０１０６９１、Ｂｒａ０３６００８ 和 Ｂｒａ００４８１４ꎬ其余家
在 Ｃ 端均含有 ６ 个完整的跨膜结构域ꎬ且每个组
族基因都含有 ＣｅｓＡ 蛋白典型 ＤＤＤ￣ＱＸＸＲＷ 保守 成跨膜结构域的氨基酸数量与位置均相似ꎬ据此
功能域ꎬ与拟南芥 ＣｅｓＡ 蛋白具有相同的保守功能
推测其可能有相同的结构和功能ꎬ而 Ｂｒａ０１０６９１、
域(Ｄｅｌｍｅｒꎬ１９９９)ꎮ Ｂｒａ０３６００８、Ｂｒａ００４８１４ 可能因为发生突变ꎬ相应功
２.４ 白菜 ＣｅｓＡ 家族染色体定位与共线性分析 能 发 生 变 化ꎬ 而 导 致 跨 膜 结 构 缺 失ꎮ 仅 有
利用 ＴＢｔｏｏｌｓ 绘制出白菜 ＣｅｓＡ 家族基因的染 Ｂｒａ００５８４５、 Ｂｒａ００６０３６、 Ｂｒａ０２４３２４、 Ｂｒａ０２８７６８、
色体分布图( 图 ５)ꎮ ＣｅｓＡ 基因不均 匀 地 分 布 于 Ｂｒａ０３１９０４、Ｂｒａ０３３７１４、Ｂｒａ０３７７９３ 蛋白在近 Ｎ 端
Ａ０１、Ａ０２、 Ａ０３、 Ａ０５、 Ａ０６、 Ａ０８、 Ａ０９ 七 条 染 色 体 均含有 ２ 个完整的跨膜结构域ꎮ
上ꎬＢｒａ０３６００８ 定位于 ｓｃａｆｆｏｌｄ 上ꎮ ２.７ 白菜 ＣｅｓＡ 基因家族表达分析
利用 ＴＢｔｏｏｌｓ 对 １６ 个白菜 ＣｅｓＡ 基因家族成员 通过 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 分析 ＣｅｓＡ 在根、茎、叶、花、果
与拟南芥进行分析ꎬ共鉴定到 ７ 对共线性基因对 荚中表达水平ꎬ使用 ＴＢｔｏｏｌｓ 将这些基因进行可视
(图 ６)ꎮ 大多数白菜 ＣｅｓＡ 家族成员都可找到在拟 化分析(图 ８)ꎮ 结果表明 ＣｅｓＡ 基因在根、茎、叶、
南 芥 中 的 直 系 同 源 基 因ꎬ 仅 Ｂｒａ０１０６９１ 和 花、果荚中均有不同程度的表达ꎬ且在茎部表达量
Ｂｒａ００４８１４ 无与之对应的共线性的基因ꎮ 较高ꎮ Ｂｒａ０１１８６５、Ｂｒａ０２３９５２ 和 Ｂｒａ０２９８７４ 在茎、
