玉米ZmGly1基因的生物信息学与表达特性

作者：王春晓; 郝倩琳; 于秋鸿; 裴玉贺; 宋希云; 李军

来源：西南农业学报, 2022, 1-10.

• 玉米
• ZmGly1
• 生物信息学
• 高温
• 干旱

【目的】分析玉米ZmGly1基因在不同组织器官和不同胁迫处理的表达差异，找出ZmGly1在高温和干旱胁迫应答中的可能作用，为将来培育耐热和抗旱的玉米新品种提供基因资源。【方法】利用DNAMAN8.0、ProtParam tool、MEGA 7.0等生物信息学软件对ZmGly1基因编码蛋白的结构、理化性质和亲缘关系进行分析；利用qRT-PCR分析玉米ZmGly1基因在不同组织器官和不同胁迫处理的表达情况。【结果】ZmGly1的cDNA序列长度为669 bp编码蛋白有222个氨基酸，理论分子量为24.98 KD，等电点为6.6。带负电荷的氨基酸（Asp + Glu）残基总数为30，带正电荷的氨基酸（Arg + Lys）残基总数为29，疏水系数是-0.448，为亲水性蛋白。该蛋白不含跨膜结构域，为细胞质蛋白。在蛋白的A链和B链上各包含1个Zn2+金属结合位点，分别位于Gln68和Glu134或His162和Glu208。系统进化树分析表明，ZmGly1蛋白与高粱SbGly1蛋白序列同源性最高，为92.51%，说明它们之间亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明，玉米ZmGly1基因在叶片中的表达量最高，而在根和茎中表达量相对较低。与对照相比，干旱处理下ZmGly1在叶片中的表达随时间的延长表现出先升高后降低的趋势，而在高温处理下ZmTrxm1随时间的延长表现出先降低后升高再降低的趋势。【结论】ZmGly1编码蛋白是一种依赖Zn2+的金属酶，与南荻SbGly1亲缘关系最近，参与了植物对干旱和高温的胁迫应答，为下阶段解析其生物学功能奠定了基础。

• 单位
  青岛农业大学