水稻扩展蛋白家族的生物信息学分析.pdf

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1、选Hereditas(Beijing)2014年8月。36(8)：809-820WWW．chinagene．cn研究报告水稻扩展蛋白家族的生物信息学分析施杨，徐筱，李昊阳，徐倩，徐吉臣北京林业大学，林木育种国家工程实验室，北京100083摘要：扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分，具有松驰细胞壁和增加细胞壁柔韧性的作用，在植物的生长发育及抗性等方面起到重要的作用。水稻的全基因组序列统计分析显示，水稻扩展蛋白基因家族包含58个成员，分属于A(34)、B(19)、LA(4)和LB(1)4个亚家族，分布在水稻l0条染色体上的58个位点，且同一亚家族成员有成簇存在的现象。扩展蛋白基因长度范围

2、为687～1128bp，编码蛋白质具有保守的结构域，以及保守的半胱氨酸和色氨酸残基。多数情况下，亚家族成员之间的氨基酸一致率小于35％，而同一亚家族成员之间的氨基酸一致率大于35％。在内含子、外显子组成模式上，水稻扩展蛋白呈现明显的亚家族特异性，除个别基因以外，A类基因含有1或2个内含子，B类含有3个内含子，LA和LB类含有4个内含子。密码子使用统计显示，与其他物种相比，水稻中的扩展蛋白具有更多的密码子使用偏好性，有26个高频密码子存在。研究结果展示了水稻扩展蛋白基因家族的基本信息，为深入研究扩展蛋白基因的功能、探讨物种间的进化关系奠定基础。关键词：水稻；扩展蛋白；细胞壁；基因家族

3、；生物信息学BioinformaticsanalysisoftheexpansingenefamilyinriceYangShi，XiaoXu，HaoyangLi，QianXu，JichenXuNationalEngineeringLaboratoryforTreeBreeding，Beij'ingForestryUniversity，Beijing100083，ChinaAbstract：Expansinreferstoafamilyofnonenzymaticproteinsfoundintheplantcellwallwithimportantrolesinplantcell

4、growth，developmentalprocesses，andresistancetostress．Wholericegenomesequencingrevealedthatitcontains58expansingenes，whichbelongto4subfamilies(A(34)，B(19)，LA(4)andLB(1))．Allthegeneswerelocatedon10of12ricechromosomeswhereseveralsubfamilymembersclustered．Eachofexpansingenesrangedfrom687bpto1128bpi

5、nsize．SequencealignmentshowedthatallexpansinshadthreestructuraldomainswithtwoconservedaminoacidsofcystineinN·terminusandtryptophaninC—terminus．Theaminoacididentityofmembersamongdiferentsubfamilieswaslessthan35％，whilethatamongthesamesubfamilywasmorethan35％．MostgenesofAsubfamilyhad1or2introns，wh

6、ilegenesofB，LAandLBsubfamilyhad3，4and4introns，respectively．Statisticsanalysisofcodonusageshowedthatexpansinsinricehave26high-frequencycodonswhicharemorebi·-asedthanthoseinotherspecies．ThesebioinfcIrrnaticsfindingswillbehelpfulforthefurtherstudyofthefunctionand收稿日期：2014一O1-14；修回日期：2014-04—01基金项

7、目：国家自然科学基金项目(编号：31128016)资助作者简介：施杨，硕士研究生，专业方向：植物抗逆分子生物学。Tel：010-62336628；E—mail：xiandao—shiyang@126．corn通讯作者：徐吉臣，教授，研究方向：植物抗逆分子生物学。E—mail：jcxu282@sina．tomDOI：10．3724／SPJ．1005．20l4．0809网络出版时间：2014-7—79：42：20URL：http：／／www．cnki．net／kcms／d