谷子CDPK基因家族全基因组序列鉴定及进化分析

• 作者: 刘海萍 刘金荣 宋慧 王淑君 王素英 解慧芳 邢璐 魏萌涵
• 来源期刊: 安徽农业科学
• 学科: 农学
• 关键词: CDPK基因 基因鉴定 系统进化 谷子 生物信息学
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 动物科学·生物技术
• 页码范围: 83-87,91
• 页数: 6页
• 分类号: S188
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.022

摘要

钙依赖蛋白激酶(CDPK)是一类主要的钙信号感受器,对钙信号的感知和解码起重要调控作用.为揭示CDPK在谷子生长发育和抗逆防御机制中的作用,该研究利用生物信息学的方法,从谷子基因组中鉴定出28个SiCPKs基因,对这些家族成员的基因结构、系统进化、染色体定位、基因复制及其所编码蛋白的理化性质进行系统生物信息学分析.结果表明,该研究鉴定出的28个SiCPKs基因所编码的氨基酸长度为51.82～68.32 kD,等电点为4.97～9.01,氨基酸序列绝大多数含有4个EF-Hand功能域且高度保守;基因结构预测结果表明,大多数SiCPK基因均含有6～8个外显子,染色体定位结果表明,28个SiCPKs基因分别定位在8条染色体上,其中9号染色体上最多(6个),4号染色体上没有;为了进一步分析谷子和其他物种的同源进化关系,构建了谷子与拟南芥、水稻、莱茵衣藻、小立碗藓的CDPK进化树,发现莱茵衣藻与小立碗藓单独聚类,谷子与水稻的亲缘关系比拟南芥近;共线性分析表明,谷子与水稻基因间存在串联重复和片段重复,它们是谷子CDPK家族成员扩张的主要动力.综上所述,谷子28个CDPK基因在进化上分为4个亚家族,基因结构的复杂程度与进化树聚类存在联系,串联复制是基因家族成员扩增的进化途径之一.