甘薯、番茄和拟南芥中丝氨酸羟甲基转移酶基因家族功能研究

作者：赵玉琪; 周志林; 唐君; 姚改芳; 胡康棣; 张华

来源：合肥工业大学学报(自然科学版), 2022, 45(12): 1705-1714.

DOI：10.3969/j.issn.1003-5060.2022.12.018

• 丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)
• 生物信息学分析
• 甘薯
• 拟南芥
• 番茄

丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxymethyltransferase, SHMT)普遍存在于植物中，在高等植物的一碳代谢和光呼吸过程中起着重要作用，然而该家族在甘薯中的功能尚不清楚。文章通过同源比对获取甘薯、番茄、拟南芥中21个SHMT基因家族的信息，通过系统进化树分析，发现21个SHMT蛋白形成4个分支；利用蛋白motif分析、蛋白结构域分析、基因外显子内含子结构分析、蛋白的二级结构和三级结构预测、蛋白质理化性质分析、核定位序列(nuclear localization sequence, NLS)、亚细胞定位分析预测，发现蛋白高级结构和基因结构在同一分支内更为保守，即同源性越高的蛋白，其结构、性质更为接近。通过对番茄中SHMT基因进行表达量分析，发现SHMT基因可能在番茄种子发育、开花、果实成熟方面发挥作用。另外，通过对拟南芥SHMT(AtSHMT)家族在胁迫条件下的表达水平进行分析，推断多个AtSHMT基因对胁迫尤其是盐胁迫、冷胁迫、热胁迫产生应答，表明SHMT基因家族在胁迫应答中起到调控作用。综上，文章将甘薯、番茄、拟南芥中SHMT基因家族的生物信息学分析及基因表达数据进行了挖掘，对深入研究SHMT基因在甘薯、番茄、拟南芥中的作用具有重要意义。

• 单位
  合肥工业大学; 食品与生物工程学院; 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所