玉米SRO基因家族的鉴定及表达分析

• 作者: 贾利强 赵秋芳 陈宏良 陈曙 马海洋
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 玉米 SRO基因 非生物胁迫 基因表达
• 年，卷（期）: 2018,（15）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 3009-3019
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.15.016

摘要

[目的]SRO (similar to rcd one)是植物所特有的一类小蛋白家族,其在植物的生长发育,及应对非生物胁迫中发挥着重要功能.基于玉米全基因组数据库,鉴定玉米SRO家族基因,分析其序列、基因定位、蛋白结构及其系统进化关系,同时解析ZmSROs在玉米组织表达特异性及其在高盐和干旱胁迫下的表达变化,为阐明SRO基因在玉米生长和逆境响应中的功能研究奠定基础.[方法]利用拟南芥SRO家族基因为探针,在玉米全基因组查找并下载玉米SRO基因序列,并从MaizeGDB中获取玉米SRO基因相关信息,包括CDS、氨基酸序列及染色体位置等.通过生物信息学工具(GSDS2.0、Expasy-protparam、SOPMA、Plant-mPLoc、EMBL-EBI、MEME)对获得序列的基因结构、蛋白质分子量、等电点、二级结构、亚细胞定位、保守结构域、保守基序原件等进行预测和分析.同时利用Clustalx (1.83)和MEGA 6.0软件进行同源序列比对并构建系统进化树.运用实时荧光定量PCR技术分析玉米SRO组织表达特异性及其在高盐和干旱胁迫下SRO的表达变化情况.[结果]从玉米全基因组共鉴定6个SRO家族基因,分别命名为ZmSRO1a—ZmSRO1f. ZmSROs分布于第1、4、5和9染色体,包含2-5个内含子.序列分析发现CDS序列长度在1 215-1 791 bp;编码氨基酸数目为404-596 aa;分子量为45.23-66.78 kD;等电点为7.01-9.17.亚细胞定位分析发现ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1c/ZmSRO1d定位于叶绿体,ZmSRO1e则定位于过氧化氢酶体,ZmSRO1f定位于细胞核.系统进化树分析发现ZmSROs分为3个亚类,Ⅰa亚类包括ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1c,Ⅰb亚类包括ZmSRO1f,Ⅰc亚类包括ZmSRO1d/ZmSRO1e.保守结构域分析结果显示ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1c/ZmSRO1d/ZmSRO1e包含PARP和RST结构域,缺少WWE结构域,ZmSRO1f包含WWE和PARP催化中心,RST结构域缺失.ZmSROs蛋白共找到5个保守基序,命名为基序1-5.ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1c包含所有保守基序,ZmSRO1d/ZmSRO1e缺少保守基序3,ZmSRO1f缺少保守基序5.组织表达分析发现ZmSROs在根系特异性表达.高盐胁迫下,玉米根系中ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1c/ZmSRO1d/ZmSRO1e在1h时显著上调表达,地上部中ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1d/ZmSRO1e均下调表达,而ZmSRO1f在处理6 h显著上调表达.干旱胁迫下,玉米根系mSRO1e在1h显著上调表达,ZmSRO1f在24h显著上调表达;地上部中ZmSRO1a/ZmSRO1b/ZmSRO1d/ZmSRO1e均下调表达.[结论]玉米SRO家族基因包含6个成员,被划分为3个亚类,6个Zm SROs在玉米根系中特异性表达,且可以不同程度地响应干旱和高盐胁迫.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈宏良	中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室	4	3	1.0	1.0