苹果叶绿素合成关键酶基因MdHEMA1生物信息学和表达分析

• 作者: 厉恩茂 安秀红 张修德 李壮 李敏 程存刚
• 来源期刊: 植物遗传资源学报
• 关键词: 苹果 MdHEMA1 表达分析 启动子
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 基因挖掘
• 页码范围: 348-355
• 语种: 中文
• DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.02.021

摘要

HEMA1编码谷氨酰-tRNA还原酶(GluTR)的合成,是叶绿素生物合成的关键酶基因.本研究利用RACE技术从苹果叶片中克隆GluTR的编码基因,将其命名为MdHEMA1.生物信息学分析表明:MdHEMA1基因位于苹果8号染色体上,其CDS长1638 bp,编码545个氨基酸残基,蛋白分子量为59279.4 Da,等电点为8.45.蛋白序列及结构分析显示该蛋白包含保守的谷氨酰-tRNA还原酶的N端结构域、莽草酸/奎尼酸脱氢酶结构域及谷氨酰-tRNA还原酶二聚结构域.进化树分析显示MdHEMA1蛋白与白梨(Pyrus×bretschneideri)PbHEMA1亲缘关系最近.qRT-PCR结果显示,MdHEMA1在根、茎、叶、花、果实各组织器官中均有表达,但光合组织(茎、叶、果实)中的表达水平较高;该基因在叶片和果实不同发育期表达存在差异,表达量与叶片和果实内叶绿素含量变化趋势一致;而且干旱胁迫能够诱导该基因表达.启动子分析显示MdHEMA1基因启动子区域含有多种非生物胁迫相关的顺式作用元件.