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摘要
COBRA基因编码COBRA蛋白，是一种细胞壁可扩展性蛋白。COBRA蛋白通过参与细胞壁的扩展性调节调控植物细胞伸长生长等生理过程。为探究COBRA基因在大豆发育过程中的潜在功能，文章利用生物信息学方法对大豆COBRA家族基因（Gm COBRAs）进行全基因组水平鉴定。通过对COBRA蛋白结构域进行BLASTP搜索，确定Gm COBRAs；以生物信息学方法分析其进化关系、基因结构、保守基序和共线性关系；利用转录组数据分析其不同组织部位表达模式；利用再生能力强的大豆品种东农50和再生能力弱的Keburi为材料进行器官发生试验；利用实时荧光定量PCR检测Gm COBRAs基因在丛生芽诱导和丛生芽伸长阶段的表达模式。结果表明，本研究共鉴定出大豆基因组中的24个Gm COBRAs，约为拟南芥COBRA基因数量2倍。系统发育分析表明，Gm COBRAs可分为2个亚族，分布在1 4条染色体上。亚细胞定位预测表明24个Gm COBRAs蛋白主要位于细胞膜。在大豆全基因组复制事件中，片段重复对Gm COBRAs扩大发挥重要作用。组织表达模式分析显示，Gm COBRAs基因在大豆不同器官和组织中表达差异较大，其中Gm COBRA12、Gm COBRA22和Gm COBRA14的表达水平较高，表明这些基因可能参与整个大豆发育过程中细胞壁扩张的调节。对6个在种子中高表达的Gm COBRAs进行qRT-PCR试验发现，Gm COBRA21在丛生芽诱导和伸长阶段中显著表达，表明该基因在大豆再生过程中可能扮演关键角色。亚细胞定位表明Gm COBRA21定位于细胞膜。Gm COBRAs在大豆再生过程中发挥重要作用，其中Gm COBRA21可能为该过程中的核心基因之一。
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