HMA基因家族在芸薹属AC基因组中的进化分析

• 作者: 伍晓明 冯婷婷 张付贵 李俊 王力敏 罗玉洁 肖欣 闫贵欣
• 来源期刊: 中国油料作物学报
• 学科: 农学
• 关键词: 芸薹属 AC基因组 重金属 HMA基因家族
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 遗传育种
• 页码范围: 294-307
• 页数: 14页
• 分类号: S565.4
• 字数: 8702字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7505/j.issn.1007-9084.2017.03.002

摘要

为研究芸薹属AC基因组重金属转运ATP酶(HMA,heavy metal transporting ATPase)参与的金属转运机制,利用白菜、甘蓝和甘蓝型油菜全基因组数据对HMA基因进行全基因组水平鉴定,并分析其在芸薹属AC基因组中的进化.结果显示,在芸薹属AC基因组中共鉴定到50个HMA基因,其中白菜14个、甘蓝13个、甘蓝型油菜23个(A亚基因组11个,C亚基因组12个),并且HMA基因在三个物种中均存在不均匀加倍的现象.这50个基因分属于P_1B-1、P_1B-2、P_1B-4三个亚族,在蛋白保守序列分布、蛋白理化性质、基因结构和启动区顺式作用元件等方面不同亚族之间各有差异,但同一亚族的基因在组织表达特异性方面也存在较大的差异.还发现Bra003110、Bol030251、BnaA10g06240D、BnaC09g28870D,BnaC09g11230D、BnaC04g20290D、BnaA09g10950D和Bra027641几个与AtHMA5同源的基因,在多个方面较AtHMA5发生了较大的变异,可能会导致这些基因在芸薹属作物中延伸出不同于AtHMA5的功能.在芸薹属AC基因组HMA基因中发现的GICCSME和GICCPSE新变异类型,不同于拟南芥中的GICC(T/S) SE功能位点,也可能导致相应的基因出现新的功能变异.本研究为从芸薹属AC基因组中选择特异性金属离子转运的HMA基因提供生物信息学参考,对进一步解析芸薹属植物中HMA基因参与的金属离子转运机制具有重要的指导意义.