河南农业科学 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (7): 38-47.

• 作物栽培·遗传育种 • 上一篇    下一篇

大豆与蒺藜苜蓿Kunitz蛋白酶抑制剂的全基因组分析

缑绪卓,严子成,况 玉,曹 锐,陈巧灵,杨雅丽,周嘉裕,廖 海   

  1. (西南交通大学生命科学与工程学院,四川 成都 610031)
  • 收稿日期:2019-01-14 出版日期:2019-07-15 发布日期:2019-07-15
  • 通讯作者: 廖 海(1974-),男,四川遂宁人,副教授,博士,主要从事生物技术研究。E-mail:ddliaohai@yahoo.com.cn。周嘉裕同为通信作者
  • 作者简介:缑绪卓(1998-),男,河南滑县人,本科,主要从事生物技术研究。E-mail:gouxz136@foxmail.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(31500276);四川省应用基础研究项目(2017JY0222);成都市科技技术研发项目(2016-HM01-00260-SF);四川省重点研发项目(2018SZ0061);国家级大学生创新创业训练计划资助项目(201810613080);西南交通大学个性化实验项目(GX201812088)

  • Received:2019-01-14 Published:2019-07-15 Online:2019-07-15

摘要: Kunitz蛋白酶抑制剂(Kunitz protease inhibitor,KPI)基因是植物中具有抗逆功能的基因家族之一。为研究KPI基因家族的进化与功能,对大豆和蒺藜苜蓿的KPI基因家族成员进行比较基因组学分析。利用生物信息学方法鉴定大豆与蒺藜苜蓿的KPI基因家族成员,并对其染色体定位进行分析,确定了大豆与蒺藜苜蓿KPI基因成员的直系同源与旁系同源基因及保守基序,并对大豆与蒺藜苜蓿不同组织及不同胁迫条件下KPI基因家族成员的表达情况进行了分析。结果显示,大豆、蒺藜苜蓿各含有48、46个KPI基因成员,它们在染色体上分布不均匀,并存在串联重复而形成的基因簇;大豆与蒺藜苜蓿有11对直系同源基因,二者各有14对旁系同源基因;大豆和蒺藜苜蓿均含有3个结构基序,靠近N末端的2个结构基序为大豆与蒺藜苜蓿共有,而靠近C末端的第3个结构基序位置有较大差异,可以作为区分大豆与蒺藜苜蓿KPI成员的一段特征性标记;EST(Express sequence tags,表达序列标签)分析结果表明,KPI基因家族成员主要在根、种子中表达;干旱与盐胁迫条件下,KPI成员的数量增加,推测KPI参与了大豆与蒺藜苜蓿对干旱与盐胁迫的逆境响应过程。

关键词: Kunitz蛋白酶抑制剂, 大豆, 蒺藜苜蓿, 基因组, 生物信息学