水稻Dwarf 14（D14）基因的生物信息学分析.pdf

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1、2014年27卷4期西南农业学报V0L27N仉4SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences文章编号：1001—4829(2014)04—1347—06水稻Dwarf14(D14)基因的生物信息学分析王闵霞，一，白玉路，王平，向跃武，蔡平钟，张志雄h(1．四川省农业科学院生物技术核技术研究所，四川成都610066；2．中国农业科学院作物科学研究所／农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程，北京100081)摘要：独脚金内酯是一种新发现的调控植物分枝的植物激素。D14(D

2、warf14)是水稻独脚金内酯信号传导途径中的一个基因，目前尚未明确D14的作用机制。为了推测D14的作用机理，本文对DI4的基因及编码蛋白序列进行了相关生物信患学分析，包括构建系统进化树、亚细胞定位、预测蛋白三维结构等。推测D14可能的作用机制是直接水解SLs，并与某些有机分子共同作用介导信号的传导。关键词：独脚金内酯；D14；生物信息学；作用机理中图分类号：$511文献标识码：ABioinformaticsAnalysisofD14(Dwarf14)inRiceWANGMin—xiar一。BAIYu-lu，

3、WANGPing，XIANGYac-wu，CMPing-zhong，ZHANGZhi-xiong‘(1．InstituteofBiotechnologyandNuclearTechnology，SichuanAcademyofAgriculturalSciences，SichuanChengdu610066，China；2．In-stituteofCropSciences／NationalKeyFacilityforCropGeneResourceandGeneticImprovement，ChineseAca

4、demyofAgriculturalSciences，Seijing100081，China)Abstract：StfignlactonesaIeofarecentlydiscoveredclassofplanthormoneinvolvedinbranchingandplant—microbeinteractions．D14(Dwarf14)actsinthestrigolaetones8isn~tmnsductionpathwayandthereisnoinformationabouthowD14acts．

5、Bio—informaticanalysisWagdoneabout1)14geneandD14protein，includingphylogenetieanalysisoftheD14homologousproteinfromdiferentplantspecies，predictionofsubcellularlocalizationandthree—dimensionalstructure．D14maydirectlyhydrolyzeSLs，andinteractwithsomeorganicmolec

6、ulestome-diatesignal~ansducfion．Keywords：Strigolactones；D14；Bioinfonnaticsanalysis；Mechanism分枝是决定植物株型的一种重要因素，也是决中克隆了MAX4／RMS1／DAD1，Dio、MAX3／RMS5／定作物产量的关键因素。原来一直认为，植物的分DAD3／Dl7／HTD1、D27、MAX1、Dl4／D88／HTDl2／枝主要受生长素和细胞分裂素的影响，近年来通过DAD2、D3／MAX2、TB1／FC1／OsTB1“等基因，这

7、一系列多分枝突变体的研究表明，独脚金内酯在调些基因在独脚金内酯的合成或信号传导过程中起作控植物的分枝过程中起着非常重要的作用。用。DI4／D88／HTD2l4．8是水稻中的等位基因，编独脚金内酯(Strigolactones，SLs)是一类萜内码一种B折叠水解酶超家族成员，研究表明其位酯，是由法国和日本的两个独立的研究小组于2008于独脚金内酯的信号传导途径中。p折叠水解酶年发现的一种新型植物激素，它能抑制植物的分家族成员在植物激素的代谢或信号传导中发挥重要枝L1J，对于控制植物株型具有重要的意义。独脚作用，因

8、此推测D14可能作为一个独立的元件参与金内酯途径基因的改变通常会导致植物分蘖或分枝独脚金内酯的信号传导或作为一种酶将独脚金内酯数目的增加，同时伴有植株高度的变矮。近些年来，转化成有活性的形式’J。DAD2是矮牵牛中D14人们从拟南芥、水稻、豌豆、玉米、矮牵牛等多种植物的同源基因，DAD2蛋白晶体的结构测定结果为其收稿日期：2013—08—21B折叠水解酶结构中含有一个催化三联体组成的基