陆地棉植物络合素合酶基因的鉴定与功能预测

• 作者: 李玲 梅磊 祝水金 肖钦之 陈进红
• 来源期刊: 棉花学报
• 学科: 农学
• 关键词: 棉花 植物络合素合酶 比较基因组学 功能预测
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与进展
• 页码范围: 215-223
• 页数: 9页
• 分类号: S562.03
• 字数: 5077字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11963/1002-7807.mlzsj.20180510

摘要

[目的]重金属胁迫对植物的生长发育有不良影响,植物络合素合酶(Phytochelatin synthase,PCS)在植物主动防御金属毒害过程中起关键作用.本文旨在对陆地棉PCS基因的数量、结构、分布和特性进行研究.[方法]根据棉属陆地棉(Gossypium hirsutum,(AD)1),以及供体种雷蒙德氏棉(G.raimondii,D5)和亚洲棉(G.arboreum,A2)全基因组序列信息,结合双子叶模式植物拟南芥PCS蛋白特征域结构,对陆地棉PCS基因家族成员进行全基因组鉴定,并对其进行蛋白特征鉴定、同源类别分析、基因结构预测、酶作用位点比对以及半胱氨酸(Cys,Cysteine)分布分析.[结果]陆地棉中鉴定出4个PCS基因,而在其供体种雷蒙德氏棉和亚洲棉各鉴定出2个PCS基因.3个棉属8个PCS蛋白家族成员均含有2个特有的结构域,与催化中心相关的氨基酸位点完全保守.PCS蛋白家族在进化上分属2个不同亚组,亚组Ⅰ与亚组Ⅱ在亲缘关系上分别更接近双子叶植物和线虫,2个亚组内PCS家族在基因结构、Cys分布上存在差异,其中亚组Ⅰ较亚组Ⅱ整体内含子更长,N端Cys总数和成对Cys数量更多.雷蒙德氏棉中的2个旁系同源基因外显子完整性不及亚洲棉和陆地棉.[结论]相较于亚组Ⅱ,亚组Ⅰ的棉花PCS蛋白可能具有更强的植物络合酶活性,且陆地棉及其供体种亚洲棉对重金属的耐性强于雷蒙德氏棉.本研究为进一步研究棉花PCS的功能,以及棉花耐重金属胁迫品种改良提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	祝水金	浙江大学农业与生物技术学院	111	1765	22.0	36.0
2	陈进红	浙江大学农业与生物技术学院	57	677	16.0	23.0
3	李玲	湖南科技学院化学与生物工程学院	39	150	6.0	10.0
4	肖钦之		1	2	1.0	1.0