文献类型： 中文期刊

作者： 刘亚龙 ¹ ; 欧春青 ¹ ; 张艳杰 ¹ ; 李舒然 ¹ ; 王晨 ¹ ; 吝茹雪 ¹ ; 姜淑苓 ¹ ; 王斐 ¹ ;

作者机构： 1.中国农业科学院果树研究所农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室

关键词： 梨遗传育种;PucACS;PucACO;生物信息学;基因结构;蛋白质结构

期刊名称： 西北农林科技大学学报(自然科学版)

ISSN： 1671-9387

年卷期： 2024 年 52 卷 012 期

页码： 105-122

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]对梨PucACO、PucACS基因家族进行生物信息学分析,为进一步研究PucACO、PucACS基因家族在梨生长发育过程中的功能奠定基础.[方法]在'中矮1号'基因组中鉴定出梨PucACO、PucACS基因家族,利用ExPASy、Plant-mPLo、NetPhos等软件分析PucACO、PucACS蛋白的理化性质,使用TBtools分析PucACO、PucACS基因家族的基因结构、构建进化树及共线性分析,使用Swiss-Model、I-TASSER、ROBETTA预测PucACS、PucACO蛋白的3D模型,并使用SAVEs6.0对其进行质量评估,再使用VMD对PucACO、PucACS蛋白的三级结构进行美化.[结果]共鉴定出8个梨PucACO基因和8个梨PucACS基因,其中梨PucACO基因编码蛋白长度为226~322个氨基酸,核苷酸序列一致性及氨基酸序列同源性分别为38.05%~99.78%和29.39%~99.70%,相对分子质量为25.75~36.54 ku,等电点为5.07~5.84;所有PucACO基因编码的蛋白质均为亲水性蛋白质,部分为不稳定蛋白,亚细胞均位于细胞质中,脂肪系数为76.13~89.25,热稳定性比较好.梨PucACS基因编码的蛋白长度为432~794个氨基酸,核苷酸序列一致性及氨基酸序列同源性分别为31.79%~100%和30.00%~100%,相对分子质量为48.41~89.77 ku,等电点为5.48~8.41;不稳定系数均大于40,为不稳定蛋白质;PucACS2位于细胞质中,其余均位于叶绿体中;脂肪系数为77.17~84.40,热稳定性较好,均为亲水性蛋白质.PucACS和PucACO蛋白生物学功能主要以丝氨酸磷酸化修饰为主,均不含信号肽位点,无跨膜结构,且不含GPI锚定蛋白位点.二级结构预测结果表明,PucACS、PucACO蛋白质结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主,PucACS中包含多个保守的脯氨酸,PucACO中包含多个保守的组氨酸.梨PucACS基因家族分为3类,PucACO基因家族可以分为2类,PucACS、PucACO家族各成员的基因结构和保守基序差异较小,内含子数量和所包含的基序大致相同.梨PucACS、PucACO基因家族启动子顺式作用元件分析结果表明,该启动子中存在多种与植物生长调控、植物激素调节、逆境诱导等相关的作用元件.拟南芥与梨共存在24对共线性关系,其中PucACS家族与拟南芥构建了 16对共线性关系,PucACO家族与拟南芥构建了 8对共线性关系.梨物种内部的共线性分析结果表明,PucACO家族之间存在3对共线性关系,PucACS家族之间存在4对共线性关系.[结论]鉴定出8个梨PucACS基因和8个梨PucACO基因,其生物信息学分析结果丰富了梨PucACS和PucACO基因的分子生物学理论.