大麦光合碳途径关键酶基因的生物信息学分析

作者：孙和折; 段瑞君; 巨霞; 云佳锐; 熊辉岩^*; 田丰^*

来源：分子植物育种, 2023, 1-21.

• 大麦
• 光合关键酶
• 碳同化
• 生物信息学

高等植物光合作用碳同化过程，不同关键酶的活性决定着光合效率。C4途径中的酶系不仅存在于C4植物，而且也存在于C3植物。为探索大麦中碳同化途径的分子机制，本研究对大麦碳同化途径光合关键酶基因(Rubisco， PEPC， PPDK， NADP-ME， NADP-MDH)进行了鉴定，开展了这些基因的染色体定位、基因保守结构域分析、基因序列比对与系统进化、蛋白空间结构分析以及基因的组织特异性表达分析。结果表明，大麦光合关键酶基因除4号染色体外均有分布，基因保守结构域特征与小麦、玉米等禾本科作物没有差异。经序列对比，大麦与小麦光合关键酶氨基酸序列高度同源，三级空间结构与玉米的相似度较高。组织表达特异性显示，大麦叶片、颖片、外稃和芒中均有表达，其中PPDK、NADP-ME、NADP-MDH、RbcL和RbcS在叶片中的表达最高，PEPC在雄蕊中的表达较高。本研究结果将有助于大麦光合碳同化生理特性及其调控机制的深入研究。

• 单位
  青海大学; 青海大学农牧学院