安徽农业科学

2021, v.49;No.662(01) 83-87+91

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谷子CDPK基因家族全基因组序列鉴定及进化分析
Identification and Phylogenetic Analysis of the CDPK Gene Family in Setaria italic

魏萌涵;宋慧;王素英;刘海萍;邢璐;解慧芳;王淑君;刘金荣;

摘要(Abstract):

钙依赖蛋白激酶(CDPK)是一类主要的钙信号感受器,对钙信号的感知和解码起重要调控作用。为揭示CDPK在谷子生长发育和抗逆防御机制中的作用,该研究利用生物信息学的方法,从谷子基因组中鉴定出28个SiCPKs基因,对这些家族成员的基因结构、系统进化、染色体定位、基因复制及其所编码蛋白的理化性质进行系统生物信息学分析。结果表明,该研究鉴定出的28个SiCPKs基因所编码的氨基酸长度为51.82~68.32 kD,等电点为4.97~9.01,氨基酸序列绝大多数含有4个EF-Hand功能域且高度保守;基因结构预测结果表明,大多数SiCPK基因均含有6~8个外显子,染色体定位结果表明,28个SiCPKs基因分别定位在8条染色体上,其中9号染色体上最多(6个),4号染色体上没有;为了进一步分析谷子和其他物种的同源进化关系,构建了谷子与拟南芥、水稻、莱茵衣藻、小立碗藓的CDPK进化树,发现莱茵衣藻与小立碗藓单独聚类,谷子与水稻的亲缘关系比拟南芥近;共线性分析表明,谷子与水稻基因间存在串联重复和片段重复,它们是谷子CDPK家族成员扩张的主要动力。综上所述,谷子28个CDPK基因在进化上分为4个亚家族,基因结构的复杂程度与进化树聚类存在联系,串联复制是基因家族成员扩增的进化途径之一。

关键词(KeyWords): CDPK基因;基因鉴定;系统进化;谷子;生物信息学

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 农业部/财政部“现代农业产业技术体系建设专项资金”(CARS-07-13.5-A18);; 河南省科技攻关计划项目(162102110020);; 河南省谷子育种工程研究中心项目;; 河南省谷子育种创新团队项目;; 河南省谷子产业技术创新战略联盟项目;; 河南省甘薯杂粮体系安阳综合试验站项目

作者(Author): 魏萌涵;宋慧;王素英;刘海萍;邢璐;解慧芳;王淑君;刘金荣;

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DOI:

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