菠菜CDGSH铁硫结构域基因SoCDGSH1的克隆与表达分析

作者：杨蛟; 马萌悦; 陈黎; 侯雨辰; 徐麟竹; 蔡晓锋^*

来源：分子植物育种, 2023, 1-10.

• 菠菜
• CDGSH铁硫结构域
• 基因克隆
• 表达分析

为研究菠菜霜霉病抗性机制和克隆菠菜CDGSH铁硫结构域基因挖掘其生物学功能，本实验通过全基因组关联分析(GWAS)从菠菜数据库获得含CDGSH铁硫结构域基因命名为SoCDGSH1，进行克隆测序、生物信息学鉴定与不同菠菜组织部位与霜霉病胁迫处理条件下的表达分析，结果表明SoCDGSH1基因CDS序列长度为300 bp；SoCDGSH1蛋白由99个氨基酸组成，化学式为C481H792N142O143S7，原子总数为1 565，分子量为11 076.87 kD，理论等电点(pI)为9.59，不稳定系数为60.71，脂肪族氨基酸指数为80.61，亲水性(GRAVY)的平均值-0.384，是不稳定亲水性蛋白；跨膜区结果显示SoCDGSH1蛋白没有明显的跨膜区域，主要分布于膜外；磷酸化位点预测结果共预测到9个磷酸化位点；亚细胞定位表明该蛋白存在于细胞核中的可能性较大；二级结构中包含无规则卷曲(62.63%)、α-螺旋(10.10%)、延伸链(18.18%)和 β-转角(9.09%)，三级结构预测结果与二级结构预测结果相符；同源比对搜索获得11条与SoCDGSH1蛋白相关同源性CDGSH蛋白序列并进行氨基酸序列比对构建系统发育进化树，在获得序列中SoCDGSH1蛋白与藜麦蛋白亲缘关系最近；蛋白互作预测匹配得到10个蛋白；SoCDGSH1基因在菠菜不同部位根、茎、叶和叶柄中都有表达，不同霜霉病抗感材料中SoCDGSH1基因对霜霉病病原菌有不同响应变化机制。本研究为后续深入研究菠菜霜霉病抗性机制和挖掘CDGSH铁硫结构域基因生物学功能提供了重要参考。

• 单位
  上海师范大学; 生命科学学院