■ 导读
王雪花等通过比对拟南芥同源序列,在大白菜(Brassica rapa ssp. Pekinensis)中共鉴定了9个NHX (Na+/H+ antiporter)逆向转运蛋白家族成员,并对这些成员进行了基因结构分析、亚细胞定位预测和逆境响应表达检测等。这些工作异曲同工,都为较大基因组作物的基因功能研究提供了范例。
标题
大白菜NHX基因家族的鉴定与表达分析
作者
王雪花,韩佳,马济中,杨曦婷,满华丽,乔亚丽,高雪琴,胡琳莉
引用
王雪花, 韩佳, 马济中, 杨曦婷, 满华丽, 乔亚丽, 高雪琴, 胡琳莉. 大白菜NHX基因家族的鉴定与表达分析[J]. 生物工程学报, 2023, 39(2): 552-565.
摘要:Na+/H+逆向转运蛋白(Na+/H+antiporter,NHX)基因家族在植物响应盐胁迫中发挥重要作用。本研究鉴定了大白菜NHX基因家族成员,并分析了大白菜NHX基因(Brassica rapa ssp. Pekinensis NHX, BrNHXs)响应高温、低温、干旱和盐胁迫等非生物逆境的表达模式。结果表明,在大白菜中共鉴定到9个NHX基因家族成员,分布在大白菜的6条染色体上,其氨基酸数目在513–1154 aa之间,相对分子量集中在56804.22–127856.66 kDa,等电点位于5.35–7.68之间。该基因家族成员主要存在于液泡中,基因结构完整,外显子的数目介于11–22之间。大白菜NHX基因家族编码的蛋白质二级结构都具有α-螺旋、b-转角和不规则卷曲结构,其中α-螺旋发生频率较高。实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)分析显示,该基因家族成员在高温、低温、干旱和盐胁迫下均有不同程度地响应,且在不同时间表达差异显著。以BrNHX02和BrNHX09对这4种胁迫的响应最为显著,表达量在处理72 h时均显著上调,可作为候选基因进一步验证其功能。
图1 大白菜NHX基因家族染色体定位图
图2 大白菜NHX基因家族基因结构分析
图3 大白菜NHX基因家族启动子元件分析
图4 大白菜NHX基因家族氨基酸保守结构域分析
图5 大白菜(●)与拟南芥(○)NHX基因的系统进化树
图6 大白菜NHX基因成员在不同胁迫下的时间表达模式
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