杨树天冬氨酸转氨酶基因家族鉴定及表达分析

作者:王宇晨曲春浦刘关君

关键词: 杨树; 天冬氨酸转氨酶(ASPAT); 基因家族; 生物信息学; 基因表达;

摘要：【目的】鉴定杨树天冬氨酸转氨酶(ASPAT)基因家族成员,并检测其组织表达特异性,为研究ASPAT在杨树初级氮素同化中的生物学功能提供参考依据。【方法】从杨树基因组数据库中筛选鉴定ASPAT基因家族成员,利用生物信息学软件分析各基因家族成员序列和基因结构及编码蛋白的理化性质、亚细胞定位和保守基序等,并利用实时荧光定量PCR检测正常施氮处理(1 mmol/L NH4NO3)下其在杨树根、茎和叶中的组织表达特异性。【结果】从杨树基因组中共鉴定出9个ASPAT基因家族成员,包括7个真核型ASPAT(AAT)基因(PtASPAT1～PtASPAT7)和2个原核型ASPAT(PAT)基因(PtASPAT8～PtASPAT9),编码区(CDS)序列长度1215～1791 bp,编码的氨基酸数目304～480个,外显子数7～14个,编码蛋白的等电点5.66～8.99,相对分子质量33.11～53.31 kD,脂融指数76.36～93.54,分别定位于叶绿体、线粒体和胞质中,除PtASPAT6和PtASPAT7为不稳定蛋白,其他均为稳定蛋白。拟南芥和杨树的ASPAT蛋白可聚为两大类,Ⅰ类为AAT蛋白,包括PtASPAT1～PtASPAT7和AtASPAT1～AtASPAT5;Ⅱ类为PAT蛋白,包括PtASPAT8、PtASPAT9和拟南芥PAT(AtPAT)。PtASPAT1～PtASPAT6均含有5个保守基序,PtASPAT7缺少2个保守基序,PtASPAT8和PtASPAT9均仅含有1个与AtPAT相同的保守基序。9个杨树ASPAT蛋白均含有磷酸吡哆醛结合位点(SGTHNYSSK)、同源二聚体多肽结合位点(GAVAER)和催化残留活性位点(K)。正常氮素处理下,PtASPAT1基因在杨树根、茎和叶中表达量无明显差异;PtASPAT2～PtASPAT9基因在根部的表达量较在茎和叶中的高,尤其是PtASPAT4和PtASPAT8基因表达量较高。【结论】杨树ASPAT基因家族成员主要在根部表达,尤其是PtASPAT4和PtASPAT8基因在杨树根部的初级氮素同化中发挥重要作用。

上一篇：甘蓝型油菜的花期与生育期QTL定位
下一篇：黑龙江西部地区引进的饲用燕麦种质资源遗传多样性分析及综合评价

杨树天冬氨酸转氨酶基因家族鉴定及表达分析

作者:王宇晨 曲春浦 刘关君

关键词: 杨树; 天冬氨酸转氨酶(ASPAT); 基因家族; 生物信息学; 基因表达;

作者:王宇晨曲春浦刘关君