玉米ZmC2s基因家族鉴定及ZmC2-15耐热功能分析
鉴定玉米 ZmC2s 基因家族成员,分析其遗传变异与玉米耐热性的关联性,为明确其在玉米耐热方面的功能和分子机制奠定基础.使用C2 蛋白结构域PF00168,利用hmmsearch从玉米全基因组中搜索ZmC2s基因家族成员,分析其编码蛋白质等电点和分子量、系统进化和基因家族复制.使用候选基因关联分析的方法,对ZmC2s基因自然变异位点与玉米苗期耐热性进行关联分析,发现玉米ZmC2s基因家族重要的耐热候选基因.使用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)的方法鉴定与玉米苗期耐热性最显著相关的 ZmC2 候选基因 ZmC2-15 在胁迫和激素处理下的基因相对表达水平,在玉米原生质体瞬时表达系统中鉴定ZmC2-15-GFP的亚细胞表达部位,以及获得过表达ZmC2-15的转基因拟南芥并分析其耐热性.从玉米参考基因组B73 中共鉴定出 95 个玉米ZmC2s基因,根据其物理坐标的先后顺序,将95 个玉米ZmC2s基因命名为ZmC2-1～ZmC2-95.其蛋白长度为 130～2141,等电点为 4.1～10.8,分子量为 14.1～230.1.通过构建玉米、水稻和高粱基因组C2 基因的进化树,发现C2 基因可以分为 3 个大的聚类分支,每个聚类分支又可以细分为 2 个小的聚类分支.分析玉米、水稻和玉米、高粱的全基因组共线性数据,发现了 59 个ZmC2s基因在水稻和高粱基因组均有一一对应的复制基因.ZmC2s 基因家族关联分析表明 ZmC2-15/60/91 是重要的玉米耐热候选基因(P≤0.001,MLM),其中ZmC2-15 与玉米苗期耐热性最显著相关(P≤0.000,01,MLM),且该基因的表达量在多种逆境胁迫处理下上调表达.亚细胞定位分析表明ZmC2-15 表达定位于细胞质、核膜和内质网.过表达ZmC2-15 的转基因拟南芥提高了植物耐热性.ZmC2-15 可作为调控玉米耐热性的重要候选基因.
玉米、耐热、C2基因家族、候选基因关联分析、亚细胞定位
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TP3;S641.2;S511.01
2023-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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