芸薹属AC基因组中VIT基因家族的鉴定与进化-论文.pdf

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1、中国油料作物学报２０１４，３６（５）：５５１－５６１ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｉｌＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅｓｄｏｉ：１０．７５０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９０８４．２０１４．０５．００１芸薹属ＡＣ基因组中ＶＩＴ基因家族的鉴定与进化周荣芳，袁午舟，童超波，黄军艳，程晓晖，于景印，董彩华，刘越英，刘胜毅（中国农业科学院油料作物研究所，农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室，湖北武汉，４３００６２）摘要：为了解液泡铁离子转运蛋白（ｖａｃｕｏｌａｒｉｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ，ＶＩＴ）编码基因在芸薹属作物中的进化关系，在已完成的拟南芥、白菜、甘蓝以及甘蓝型油菜

2、全基因组测序基础上，利用ＨＭＭＥＲ软件根据ＶＩＴ保守的结构域对拟南芥、白菜、甘蓝和甘蓝型油菜全基因组的蛋白质序列进行同源检索，在四个物种中分别鉴定得到了９个、１３个、１２个和１４个ＶＩＴ候选基因；并且系统发育分析显示，ＶＩＴ基因家族在四个物种可分为３类。ＶＩＴ基因的启动子区域富含ＬＴＲＥ、ＡＢＲＥ、ＭＹＣ、ＭＹＢ和Ｗ－ｂｏｘ等逆境应答相关顺式作用元件。蛋白质特性分析结果表明ＶＩＴ结构域中具有多个保守的疏水氨基酸位点。表达谱分析显示所有ＶＩＴ基因在所选取的组织中都有不同程度的表达。同时，线性对应的同源基因表达模式既有相似之处，又存在分化，而串联重复基因簇表达模式基本一致

3、。关键词：白菜；甘蓝；甘蓝型油菜；全基因组；液泡铁离子转运蛋白；进化分析中图分类号：Ｓ５６５．４０３文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９０８４（２０１４）０５－０５５１－０１１ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＶＩＴｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｂｅｔｗｅｅｎＡａｎｄＣｇｅｎｏｍｅｓｉｎＢｒａｓｓｉｃａＺＨＯＵＲｏｎｇ－ｆａｎｇ，ＹＵＡＮＷｕ－ｚｈｏｕ，ＴＯＮＧＣｈａｏ－ｂｏ，ＨＵＡＮＧＪｕｎ－ｙａｎ，ＣＨＥＮＧＸｉａｏ－ｈｕｉ，ＹＵＪｉｎｇ－ｙｉｎ，ＤＯＮＧＣａｉ－ｈｕａ，ＬＩＵＹｕｅ－ｙｉｎｇ，ＬＩＵＳｈｅｎｇ－ｙｉ（ＯｉｌＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃ

4、ｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｎｅｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＯｉｌＣｒｏｐｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｗｕｈａｎ４３００６２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｖａｃｕｏｌｅｉｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ（ＶＩＴ）ｇｅｎｅｓｉｎＢｒａｓｓｉｃａ，９，１３，１２ａｎｄ１４ＶＩＴｃａｎｄｉｄａｔｅｇｅｎｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ，Ｂｒ

5、ａｓｓｉｃａｒａｐａ，Ｂ．ｏｌｅｒａｃｅａａｎｄＢ．ｎａｐｕｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｇｅｎｏｍｅ－ｗｉｄｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅ４ｓｐｅｃｉｅｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅＶＩＴｃｏｎｓｅｒｖｅｄｄｏｍａｉｎａｎｄＨＭＭＥＲｓｏｆｔｗａｒｅ．ＰｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅＶＩＴｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ３ｃｌａｓｓｅｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｍｏｔｅｒｒｅｇｉｏｎ，ＬＴＲＥ，ＡＢＲＥ，ＭＹＣ，ＭＹＢａｎｄＷ－ｂｏｘｃｉｓｅｌｅｍｅｎｔｓｗｅｒｅｐｌｅｎｔｉｆｕｌ．Ｐｒｏｔｅｉｎｆｅａｔｕｒｅａｎａ

6、ｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＶＩＴｄｏｍａｉｎｃｏｎｔａｉｎｅｄｍｏｒｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃａｍｉｎｏａｃｉｄｒｅｓｉｄｕｅｓ．ＧｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｒｏｆｉｌｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅＶＩＴｇｅｎｅｓｂａｓｉｃａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｓｅｌｅｃｔｅｄｔｉｓｓｕｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓ．Ｓｙｎｔｅｎｉｃｒｅｌａｔｅｄｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓｇｅｎｅｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｏｔｈｓｉｍｉｌａｒａｎｄｄｉｖｅｒｓｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅ

7、ｒｎｏｆｔａｎｄｅｍｄｕｐｌｉｃａｔｅｄｇｅｎｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｃａｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｒａｓｓｉｃａｒａｐａ；Ｂｒａｓｓｉｃａｏｌｅｒａｃｅａ；Ｂｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓ；Ｇｅｎｏｍｅ－ｗｉｄｅ；Ｖａｃｕｏｌａｒｉｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ；Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙａｎａｌｙｓｉｓ［２］铁元素是维持生物正常生长的必需营养元素。等。过量铁离子能够催化形成活性氧（ｒｅａｃｔｉｖｅ［３］铁离子常常作为酶的辅因子，在许多重要的生理生ｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ，ＲＯＳ），导致生物体处于过氧化状［１］态，影响细胞正常功能［１］。所以，保持体内铁