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木薯PEPC基因家族成员鉴定及表达分析

文献类型： 中文期刊

作者： 李相辰 1 ; 沈旭 2 ; 周新成 3 ; 陈新 3 ; 王海燕 3 ; 王文泉 2 ;

作者机构： 1.黑龙江八一农垦大学农学院

2.海南大学热带作物学院

3.中国热带农业科学院热带生物技术研究所 / 农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室 / 海南热带农业资源研究院 / 海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室

关键词： 木薯;磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶;表达谱;干旱;ABA;昼夜节律

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2022 年 48 卷 012 期

页码： 3108-3119

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C4植物光合作用的关键酶,而木薯是C3-C4型植物,MePEPC在栽培种的表达量显著高于野生型,迄今尚未有人对MePEPC进行过系统研究.为了解木薯中MePEPC家族成员的基本信息,本文运用生物信息学方法在木薯全基因组中确认了5个MePEPC基因家族成员,并对MePEPC基因家族进行基本理化性质分析、亚细胞定位预测、进化树分析、染色体定位、二级结构预测、基因结构域及启动子顺式作用元件预测.结果表明,鉴定到5个MePEPC基因家族成员,分布在5条染色体上,其中分布在3号染色体的MePEPC2发生可变剪切,序列提前终止,发生功能缺失.系统进化树表明,MePEPC可分为2个亚家族(植物型和细菌型),同组成员基因结构和功能域相似.MePEPC家族成员启动子区域含有不同数量的光响应元件、激素响应元件及胁迫响应元件,表明MePEPC基因家族成员可能参与不同的生长发育调节过程.表达谱显示,MePEPC1、MePEPC4和MePEPC5具有较高表达,且在不同光照时间、不同发育时期、干旱及ABA胁迫下呈现出不同的表达模式,而MePEPC2和MePEPC3表达量极低,几乎不表达.以上研究为深入研究MePEPC基因家族在木薯中的功能提供了基础数据,为木薯高光效育种提供候选基因.

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