烟草祖先种及重要野生种叶绿素酶基因CLH1的生物信息学分析

作者：赵晨颖; 李晓; 梁淼; 侯佩^*

来源：农产品加工, 2022, (04): 44-49.

DOI：10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2022.02.045

• 普通烟草
• 祖先种
• 重要野生种
• 叶绿素酶基因
• 生物信息学分析

叶绿素酶（Chlorophyllase）是所有光合生物叶绿素代谢中最重要的酶之一。叶绿素酶催化叶绿素的水解，产生脱植基叶绿素和叶绿醇。以烟草祖先种和重要野生种为研究对象，以拟南芥CHLOROPHYLLASE 1 (CLH1)为探针，通过同源序列搜索，从数据库中获取普通烟草（Nicotiana tabacum）及祖先种、烟草属重要野生种中的CLH1基因及其蛋白序列，并通过生物信息学分析手段对其编码蛋白的理化特性、氨基酸序列特征、蛋白结构与功能、启动子序列及表达调控特征进行了分析，并以林烟草（Nicotiana sylvestris） Nsyl CLH1为代表，预测了该基因启动子的顺式作用元件，以渐狭叶烟草（Nicotiana attenuata） Natt CLH1为例，预测了该基因的编辑位点。结果表明，栽培烟草CLH1蛋白虽在理化特性上存在差异，但氨基酸序列分析表明这些序列高度相似；对林烟草Nsyl CLH1基因的启动子顺式作用元件分析显示，除光响应作用元件、抗病性作用元件、干旱和盐分等作用元件，还有与茉莉酸甲酯（Methyl jasmonate,Me JA）、赤霉素（Gibberellic acid,GA）、脱落酸（Abscisic acid,ABA）和水杨酸（Salicylic acid,SA）等激素响应相关的元件，表明Nsyl CLH1基因的表达水平受多种因素的影响。最后，基因编辑位点预测显示渐狭叶烟草Natt CLH1可能跨越外显子-外显子连接。为茄科烟草属植物CLH1基因的功能研究、基因编辑及品质育种等提供了理论基础。

• 单位
  郑州轻工业大学; 食品与生物工程学院