大豆基因组CLC同源基因家族的生物信息学分析

摘要：

利用NCBI网站、Phytozome数据库和有关生物信息学软件,对大豆基因组CLC(chloride channel)同源基因家族进行系统的预测分析和比较.结果表明:大豆CLC同源基因有8～9个拷贝,分别分布于第1、5、9、11、13、16和19号染色体上,内含子数目为4～23;编码的大豆CLC蛋白氨基酸数量为725～823,整体一致性为63.43％,相对分子质量为(80 ～91)×103,理论等电点为6.45 ～8.94,带正或负电荷氨基酸残基比例为7％～10％,均为跨膜蛋白(含9～12个跨膜区),除Glyma16g06190外均含有2个CBS结构域;具有(Ⅰ)GS/PGIPE、(Ⅱ)GKE/AGPLVH和(Ⅲ)PVGGVLFALEE/G 3个氨基酸残基保守区,其中相应关键氨基酸残基位点决定了它们不同的阴离子(Cl-或NO-3)优先选择属性和蛋白功能(通道或转运蛋白)属性.它们都与拟南芥CLC蛋白亚家族Ⅰ关系较近,其中GmCLC1(Glyma05g14760)、GmsCLC1、Glyma16g06190和Glyma19g25680与AtCLCa、AtCLCb处于同一分支,整体显示序列一致性为87.79％;Glyma09g28620和Glyma16g33351与AtCLCc、NtCLC1同源关系较近,序列一致性为70.99％;Glyma13g23080则与AtCLCg在同一分支,序列一致性为74.21％;而Glyma01 g44950和Glyma11 g00690则与AtCLCd同源关系最近,序列一致性为90.68％.qRT-PCR分析结果显示,在150mmol·L-1NaCl处理24 h过程中,GmsCLC1基因在栽培大豆N23674品种、野生大豆BB52种群及其后代4076株系中均上调表达,其中在BB52根中上升最显著.结论:大豆多个CLC同源基因在进化过程中发生的功能分化,可能在正常或盐胁迫条件下植株体内阴离子(包括Cl-、NO-3)稳态重建方面发挥不同作用.

关键词：大豆、CLC同源基因、CBS结构域、氨基酸残基保守区、通道蛋白、转运蛋白

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分类号：Q945.78;S565.1(植物学)

在线出版日期：2014-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：35-43