大蒜半胱氨酸合成酶基因家族鉴定及表达分析

作者:张欢欢; 王晓清; 郝曜山; 王亦学; 孙毅; 吴慎杰
来源:分子植物育种, 2023, 21(09): 2832-2841.
DOI:10.13271/j.mpb.021.002832

摘要

大蒜含有丰富的含硫化合物,这些化合物均源于半胱氨酸,半胱氨酸合成酶在含硫化物的代谢中占据了重要地位。本研究通过大蒜的转录组数据库分析了118条注释为半胱氨酸合成酶的Unigene,从中找到9条具有全长的序列,使用生物信息学软件预测了其分子量、等电点、疏水性、稳定性系数、跨膜结构域、亚细胞定位,并对这些基因的蛋白结构域、Motif进行了预测,采用多重比较对这9个基因进行了相互比较,与植物中其他的半胱氨酸合成酶序列构建了系统进化树。结果表明,As CS6与As CS2X1在N端存在跨膜结构域,As CS26在N端存在低复杂度区域,其余半胱氨酸合成酶都仅有1个PALP结构域。MEME motif分析表明大多数大蒜半胱氨酸合成酶均有7个motif,As CS26缺少motif 4,As CS2X1缺少Motif 5。As CS2X1在序列中比其他半胱氨酸合成酶多出19个氨基酸残基,As CS2X1与其他半胱氨酸合成酶序列的一致性均小于0.26。系统进化树分析表明植物的半胱氨酸合成酶家族分为了6个亚家族,大蒜的9个半胱氨酸合成酶分布于其中的4组,As CS2X1所在第VI组与其他半胱氨酸合成酶的遗传距离较远,序列相似度低,与已知的PALP亚家族的成员关系也较远,可能是一类新的PALP亚家族成员。大多数半胱氨酸合成酶在根茎叶中均有表达,AsCS5、AsCS6在根中特异表达,AsCS26在茎中表达量高。

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