小桐子MAPKKKK基因家族的全基因组鉴定及表达分析

作者：王海波; 郭俊云; 唐利洲^*

来源：植物生理学报, 2019, 55(03): 367-377.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2018.0455

• 小桐子
• 蛋白激酶
• MAPKKKK
• 基因家族
• 表达分析

促分裂原活化蛋白激酶激酶激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase, MAPKKKK)属Ser/Thr类蛋白激酶,参与典型MAPK级联系统与其它信号转导途径,从而调节植物光周期、花器官生长及抗逆性等生物学过程。本研究基于序列比对的方法,在全基因组水平对小桐子MAPKKKK基因家族进行鉴定,并对其基因结构、系统进化、表达特性及潜在功能进行了解析。结果表明,小桐子基因组中共鉴定到6个MAPKKKK基因,主要定位细胞核,蛋白序列长度分布在513～812 aa,等电点分布在5.12～6.72。序列比对都发现激酶结构域及保守基序-TFVGTPxWMAPEV-,除JcMAPKKKK4激酶结构域位于序列中部外,其它成员都位于N端。与拟南芥、葡萄MAPKKKK共聚类与系统进化分析显示, MAPKKKK聚类为8个亚组,且各亚组内成员存在蛋白序列长度、外显子数量、等电点特异性。基因结构分析表明,除JcMAPKKKK6仅含有1个外显子,其它5个小桐子MAPKKKK基因包含18～22个外显子。表达分析显示,JcMAPKKKK1、JcMAPKKKK2及JcMAPKKKK5在叶片中表达量较高,而JcMAPKKKK3与JcMAPKKKK6在根中表达量较高。同时,JcMAPKKKK3与JcMAPKKKK6是响应小桐子抗冷性的主要基因。蛋白互作分析表明,小桐子MAPKKKK与WNK、Mo25及Mob家族蛋白具有广泛的互作关系,并可能参与植物极性生长、细胞分裂及ABA信号转导等过程。以上结果为开展小桐子MAPKKKK基因的功能鉴定与信号转导机制研究提供了参考。

• 单位
  曲靖师范学院