烟草祖先种及重要野生种PDR1基因的生物信息学分析

• 作者: 孙焕 孙计平 平文丽 李雪君
• 来源期刊: 中国烟草学报
• 关键词: 多抗性基因 生物信息学分析 烟草 DON毒素
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 生物技术
• 页码范围: 71-78
• 页数: 8页
• 字数: 5075字
• 语种: 中文

摘要

植物的多向耐药性(Pleiotropic drug resistance,PDR)转运蛋白隶属于ATP结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白家族的G亚家族.该类蛋白参与植物多种初生、次生代谢物的跨膜运输,在植物的生长发育、响应逆境胁迫、解毒过程中起着重要作用.近年的研究还表明,该蛋白与多种植物对真菌病原的抗性有关.本文以烟草祖先种和重要野生种为研究对象,以拟南芥PDR12蛋白、烟草的PDR1基因为探针,通过搜索同源序列,从数据库中提取烟草及祖先种、重要野生种中的PDR基因、蛋白序列,并通过生物信息学分析手段对其编码蛋白的理化特性、氨基酸序列特征、蛋白结构、功能、启动子序列及表达调控特征进行了分析,并以本氏烟(Nicotiana benthamiana)NbPDR1为代表,预测了该基因启动子的顺式作用元件,以普通烟草(Nicotiana tabacum)NtPDR1基因为例,预测了其基因编辑位点.结果表明,这些PDR基因相似性高,均编码跨膜蛋白,具有典型的跨膜结构域和核酸结合结构域.该基因启动子区有多个与病原真菌诱导、干旱等逆境胁迫响应相关的元件,暗示该基因可能是抗真菌病害、响应逆境胁迫的广谱抗性基因.最后,本文预测的基因编辑位点,为烟草PDR基因的功能研究、基因编辑及抗病育种提供理论基础.