苹果阳离子氨基酸转运蛋白(CAT)的鉴定、比较与表达分析

作者：王寻; 韩月彭; 由春香; 王小非; 郝玉金^*

来源：植物生理学报, 2020, 56(12): 2631-2646.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2020.0428

• 苹果
• 阳离子氨基酸转运蛋白
• 跨膜区
• 蛋白结构
• 保守基序
• 表达模式

阳离子氨基酸转运蛋白(CAT)在植物氨基酸转运与氮素代谢中具有重要作用,重要经济作物苹果中尚未见此类蛋白的相关报道。本文利用生物信息学和分子生物学的方法,对苹果CAT (命名为MdCAT)成员进行鉴定、比较与表达分析。根据拟南芥CAT蛋白序列,在苹果基因组中共鉴定出15个MdCAT成员,它们不均衡地位于8条染色体上。大多数MdCAT具有10个及以上的跨膜区,并具有相似的二级结构组成和三维空间构象。遗传进化树分析表明, MdCAT蛋白分为4组(I、II、III和IV),并且4组成员在保守基序分布上,表现出各自的独特性。电子表达谱分析显示, MdCAT广泛表达于各组织中,尤其在花和果实等表达较高,不同成员稍有差异。在果实发育中, MdCAT3/7/6/14等转录丰度有明显的增加,在果实的氨基酸转运中可能扮演关键角色;休眠芽的表达数据提示,部分MdCAT参与到苹果芽的休眠过程。除此之外,利用实时荧光定量PCR试验,检测了氮素匮乏状态下MdCAT的相对表达,结果表明MdCAT1/6/10/13响应氮饥饿,可能在氮素代谢中发挥重要作用。

• 单位
  中国科学院; 作物生物学国家重点实验室; 山东农业大学; 中国科学院武汉植物园