蕓薹屬ac基因組中suc基因家族的鑒定與進(jìn)化分析

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1、中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)2014，36(3):289－299ChineseJournalofOilCropSciencesdoi:10．7505/j．issn．1007－9084．2014．03．001蕓薹屬AC基因組中SUC基因家族的鑒定與進(jìn)化分析**袁午舟，周榮芳，童超波，程曉暉，黃軍艷，于景印，董彩華，劉勝毅(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所，農(nóng)業(yè)部油料作物生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢，430062)摘要:為分析蕓薹屬AC基因組中SUC基因(負(fù)責(zé)蔗糖和質(zhì)子同向轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白基因)家族的擴(kuò)張與丟失，基于已公布的白菜和尚未公布的甘藍(lán)及甘藍(lán)型油菜基因組數(shù)據(jù)對(duì)SUC基因進(jìn)行全基因

2、組鑒定，并分析基因結(jié)構(gòu)域特征、生化特征、進(jìn)化關(guān)系和表達(dá)特性。依據(jù)HMMEＲ程序構(gòu)建的SUC基因家族的HMM(隱馬爾科夫)模型，在白菜、甘藍(lán)、甘藍(lán)型油菜中，各檢索出12、11和24個(gè)SUC候選基因;通過(guò)用SUC家族特征進(jìn)行篩選，最終各保留了12、4和7個(gè)SUC基因;通過(guò)對(duì)SUC基因在擬南芥、白菜、甘藍(lán)和甘藍(lán)型油菜中的系統(tǒng)發(fā)育分析，SUC基因家族在蕓薹屬物種中分成了3個(gè)亞類(lèi)。利用MCscan對(duì)這4個(gè)物種基因組的共線(xiàn)性分析，結(jié)果表明SUC基因家族成員在蕓薹屬物種基因組加倍后以及白菜和甘藍(lán)雜交形成油菜以后發(fā)生了不同程度的丟失。同時(shí)，序列生化特性預(yù)測(cè)結(jié)果表明SUC蛋白是屬于偏堿性

3、的疏水性蛋白且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;表達(dá)譜分析顯示，所有SUC基因基本上在所有的組織中都有不同程度的表達(dá);啟動(dòng)子分析表明，SUC基因的啟動(dòng)子區(qū)富含LTＲE、ABＲE、MYC、MYB和W－box等逆境應(yīng)答相關(guān)順式作用元件，因而該基因可能也與抗逆性相關(guān)。關(guān)鍵詞:白菜;甘藍(lán);甘藍(lán)型油菜;全基因組;SUC基因家族;分類(lèi);進(jìn)化分析中圖分類(lèi)號(hào):Q754，S565．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007－9084(2014)03－0289－011Genome－wideidentificationandphylogeneticanalysisofSUCgenefamilyinB．rapa，B．oler

4、aceaandB．napusYUANWu－zhou，ZHOUＲong－fang，TONGChao－bo，CHENGXiao－h(huán)ui，**HUANGJun－yan，YUJing－yin，DONGCai－h(huán)ua，LIUSheng－yi(OilCropsＲesearchInstitute，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，KeyLaboratoryofBiologyandGeneticImprovementofOilCrops，MinistryofAgriculture，Wuhan430062，China)Abstract:Tounde

5、rstandthesucrosetransporter(SUC)genefamilyexpansionandlostinBrassicaceaplants，agenome－widesearchwascarriedouttoidentifySUCgenesinB．rapa，B．oleraceaandB．napus．Genestruc-ture，domainfeature，andphylogeneticrelationshipwerealsoperformed．Basedonthegenefamilycharacteristics，12SUCgenesinB．rapa，4i

6、nB．oleracea，and7inB．napuswereidentified．Syntenicrelationshipanalysisindica-tedthatthese3speciesexperienceddifferentgenelossresultingindifferentgeneretentionrates．Proteinsequencefeatureshowedthattheyhadalkalineaminoacidsforhydrophobicandstableproteinstructure．Observationoftran-scriptomicd

7、ataindicatedthatallSUCgeneswereexpressedintheexaminedtissuesofroot，stem，leaf，flower，si-liqueandcallus．Inconservedmotifsofpromoterregions，alargenumberofstress－responsivecis－actingele-mentswerefound，suchasLTＲE，ABＲE，MYC，MYBandW－box，whichindicatedthatSUCgenesmightbein-volvedi