辣椒 GH3基因的電子克隆與生物信息學(xué)分析.pdf

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1、華北農(nóng)學(xué)報·２０１３，２８（６）：２４-２９辣椒GH3基因的電子克隆與生物信息學(xué)分析羅火林，羅麗萍，熊冬金，楊柏云（南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，江西南昌３３００３１）摘要：利用電子克隆技術(shù)獲得１個辣椒GH3同源基因的ｃＤＮＡ序列，采用生物信息學(xué)方法，對該基因所編碼的氨基酸從理化性質(zhì)、分子進(jìn)化、跨膜結(jié)構(gòu)域、高級結(jié)構(gòu)等多角度進(jìn)行分析。結(jié)果表明，該基因ｃＤＮＡ全長２１４０ｂｐ，其開放閱讀框為１７９１ｂｐ，編碼５９５個氨基酸。編碼蛋白含３２個磷酸化位點，無信號肽，無跨膜區(qū)域，是定位在葉綠體上的親水性蛋白。通過氨基酸序列比對發(fā)現(xiàn)，辣椒ＧＨ３蛋白與擬南芥、大豆、煙草、番茄等植物中的ＧＨ３蛋白同

2、源性較高。為該基因的基因功能研究提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：辣椒；GH3基因；電子克?。簧镄畔W(xué)中圖分類號：Ｑ７８文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：１０００－７０９１（２０１３）０６－００２４－０６InsilicoCloningandBioinformaticsAnalysisofGH3inCapsicumannuumＬＵＯＨｕｏ-ｌｉｎ，ＬＵＯＬｉ-ｐｉｎｇ，ＸＩＯＮＧＤｏｎｇ-ｊｉｎ，ＹＡＮＧＢｏ-ｙｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＦｏｏｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ａｈｏｍｏｌｏｇ

3、ｏｕｓｇｅｎｅｏｆGH3ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｉｎCapsicumannuumｂｙinsiliconｃｌｏｎｉｎｇ，ａｎｄｓｏｍｅｃｈａｒ-ａｃｔｅｒｓｏｆｔｈｅｇｅｎｅａｎｄｉｔｓｅｎｃｏｄｅｄｐｒｏｔｅｉｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓｉｎｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇａｓ-ｐｅｃｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ，ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｕｂｃｅｌｌｕ-ｌａｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｐｈｙｌｏｇｅｎ

4、ｅｔｉｃｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈｅｃＤＮＡｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｇｅｎｅｗａｓ２１４０ｂｐｌｏｎｇａｎｄｃｏｎｔａｉｎｅｄａｃｏｍｐｌｅｔｅＯＲＦ（１７９１ｂｐ）ｗｈｉｃｈｅｎｃｏｄｅｄ５９５ａｍｉｎｏａｃｉｄｓ．Ｔｈｅｄｅｄｕｃｅｄｐｒｏｔｅｉｎｃｏｍｐｒｉｓｅｄ３２ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｓｉｔｅｓ，ｎｏｓｉｇｎａｌｐｅｐｔｉｄｅａｎｄｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅｈｅｌｉｘ．ＴｈｅＧＨ３ｏｆCapsicumannuumｗａｓａｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃａｎｄｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｐｒｏｔｅｉｎ．Ｔｈｅａｍｉｎｏａｃｉｄｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｔｈ

5、ｅｇｅｎｅｓｈｏｗｅｄｈｉｇｈｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｗｉｔｈｔｈｅｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓｉｎｏｔｈｅｒｐｌａｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓArabidopsisthaliana，Glycinemax，Solanumlycopersicum，Nicotianatabacum．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｌａｉｄａｓｏｌｉｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｇｅｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆGH3ｉｎCapsicumannuum．Keywords：Capsicumannuum；GH3；Insilicoｃｌｏｎｉｎｇ；Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ作為一種重要的植物內(nèi)源生長調(diào)節(jié)劑，植物生氨酸（Ｌｅｕ）與ＩＡＡ形成

6、的共軛化合物ＩＡＡ-Ａｌａ及［４］長素在植物株型建成中起著關(guān)鍵性作用。植物生長ＩＡＡ-Ｌｅｕ，可以被水解重新釋放出ＩＡＡ?；蚬δ芩刂饕ㄟ^調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)，從而參與植物向光分析表明，GH3基因廣泛參與植物生長發(fā)育的調(diào)控性和向地性生長以及根莖的發(fā)育、果實的成熟等生過程，比如在逆境條件下，ＧＨ３蛋白的表達(dá)一方面［１］理過程。GH3（ＧｒｅｔｃｈｅｎＨａｇｅｎ３）基因家族就是可通過調(diào)控體內(nèi)的激素動態(tài)平衡以調(diào)節(jié)植物的生［２－３］［５］一類重要的生長素響應(yīng)基因，GH3基因編碼吲長，另一方面通過激活ＳＡ、ＪＡ和乙烯信號途徑從哚-３-乙酸酰胺合成酶，可以使吲哚-３-乙酸（ＩＡＡ）與而提高植物對逆境

7、的抗性，如ＡｔＧＨ３．１２、ＡｔＧＨ３．５、某些特定的氨基酸形成共軛化合物，從而起到調(diào)節(jié)ＯｓＧＨ３．８等在水楊酸（ＳＡ）和茉莉酸（ＪＡ）的代謝及［６－１０］ＩＡＡ含量的作用。如一些吲哚-３-乙酸酰胺合成酶誘導(dǎo)防御反應(yīng)方面起到至關(guān)重要的作用?？梢允梗桑粒僚c天冬氨酸（Ａｓｐ）和谷氨酸（Ｇｌｕ）形成近年來，在模式植物中，GH3基因的功能逐漸明［７，９］共軛化合物ＩＡＡ-Ａｓｐ、ＩＡＡ-Ｇｌｕ，然后形成氧化代謝了，而蔬菜GH3基因的功能還存在許多盲區(qū)，