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杂交构树UGDH基因家族生物信息学分析及表达特性分析
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作者 高娜 吕昕霏 +2 位作者 刘佳欣 白玉娥 吉仁花 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期120-132,共13页
【目的】对杂交构树UGDH基因家族成员进行克隆、生物信息学及表达特性分析。【方法】利用杂交构树(Broussonetia kazinoki×Broussonetia papyifera)的转录组数据获取UGDH基因序列,分别命名为BpUGDH1、BpUGDH2和BpUGDH4,设计引物克... 【目的】对杂交构树UGDH基因家族成员进行克隆、生物信息学及表达特性分析。【方法】利用杂交构树(Broussonetia kazinoki×Broussonetia papyifera)的转录组数据获取UGDH基因序列,分别命名为BpUGDH1、BpUGDH2和BpUGDH4,设计引物克隆杂交构树的UGDH基因家族成员(其中BpUGDH3在前期研究中已克隆),采用ExPASy、TMHMMServerv2.0、Swiss-ModeL、SOPMA、MEGA11.0等软件进行了生物信息学分析;采用qRT-PCR对不同器官组织进行基因表达差异分析。【结果】通过克隆获得了杂交构树UGDH1、UGDH2、UGDH3和UGDH4基因全长序列分别为1 895、927、1 658和481 bp,编码480、294、480和131个氨基酸;其中BpUGDH2为疏水性蛋白,其余为亲水性蛋白。BpUGDH基因均不含信号肽;均无跨膜结构域,蛋白均存在PLNO2353 superfamily一个超家族保守结构域。多序列比对得出BpUGDH1、BpUGDH2、BpUGDH3、BpUGDH4蛋白序列之间相似性为68.39%;系统进化树BpUGDH1同大豆UGDH2聚为一类;BpUGDH2和大豆UGDH4亲缘关系较近,同时BpUGDH2和BpUGDH4聚为一类,BpUGDH4和水稻UGDH1、水稻UGDH2以及玉米UGDH2亲缘关系近;BpUGDH3和拟南芥UGDH3有较近的亲缘关系。蛋白二级结构分析表明BpUGDH1、BpUGDH2、BpUGD4均以α螺旋和无规则卷曲为主,BpUGDH3则以无规则卷曲为主,占39.79%。qRT-PCR结果显示BpUGDH1在叶的表达量最高;BpUGDH2在根的表达量最高;BpUGDH3在茎中的表达量最高,BpUGDH4在茎的表达量最高,该基因家族均在茎中表达。【结论】本研究克隆得到了杂交构树UGDH1、UGDH2、UGDH4基因并与吉仁花克隆所得的杂交构树UGDH3基因共同进行生物信息学分析,为研究探讨各基因之间在调控半纤维素和果胶含量及二者相互作用奠定了一定理论基础。 展开更多
关键词 杂交构树 UGDH基因 生物信息学分析 表达分析
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