大豆根瘤中增强表达的WIP小多肽基因家族的分子鉴定

• 作者: 俞冠翘 徐霁 李晓琳 罗利
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 大豆 小多肽 根瘤 WIP 基因表达 亚细胞定位 分子进化
• 年，卷（期）: 2012,（31）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2948-2955
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11434-012-5495-2

摘要

小肽分子是植物细胞分化、器官形成和生物防御的重要信号分子.通过分析大豆全基因组DNA序列,发现大量的基因编码小肽前体即小多肽分子.到目前为止,对这些小多肽分子的特征以及功能知之甚少.本文系统地分析了公共数据库中的大豆转录组数据,鉴定了212个在根瘤中增强表达的小多肽基因.其中79个基因属于38个多基因家族,而另外133个基因不属于任何基因家族.在38个基因家族中,有10个基因家族只出现在豆科植物中,另外28个也出现在模式植物拟南芥中.在大豆中,最大的一个基因家族是伤流诱导的小多肽(wound-induced small protein,WIP)基因家族,由38个成员组成,其中一半左右的基因在大豆固氮根瘤中增强表达.我们进一步分析了蒺藜苜蓿、百脉根、拟南芥和水稻中的WIP同源基因,发现部分基因也在根瘤中增强表达或者受病原菌诱导表达.二级结构分析显示,WIP小多肽前体均含有一个DUF3774结构域,其中包含2个跨膜疏水区域,多数分子具有N-端信号肽序列.我们选取了2个大豆WIP基因进行亚细胞定位分析,发现WIP小多肽定位于细胞膜上.有趣的是,34个大豆WIP基因成簇分布在3条染色体上,与目前发现的其他小多肽基因家族的分散分布(如CLE)完全不同.在6,12和13号染色体上分别分布有11,12和11个WIP基因.而在12号染色体上的WIP同源基因则位于13号染色体上,二者呈对应关系.而6号染色体上的WIP基因相互之间同源性最高,且只与12号染色体上的基因具有较高的同源性.因此,可以推测,在大豆基因组中WIP基因可能起源13号染色体,通过染色体复制扩散至12号染色体,再扩散到6号染色体.而在拟南芥和水稻基因组中,半数以上的WIP基因也分布在一条染色体上,且与大豆12和13号染色体上的WIP基因具有较高的同源性.因此,植物中WIP基因可能来源一个共同的祖先.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	俞冠翘	中国科学院上海生命科学研究院	15	116	7.0	10.0
2	李晓琳	中国科学院上海生命科学研究院	2	4	1.0	2.0
3	徐霁	中国科学院上海生命科学研究院	1	0	0.0	0.0
4	罗利	中国科学院上海生命科学研究院	2	6	1.0	2.0