钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该...钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该家族基因成员及理化特性、系统进化关系、保守基序和保守功能结构域等,同时分析了其在重金属锰(Mn)和镉(Cd)胁迫下的表达模式。共鉴定到16个CDPK基因,依次命名为PaCDPK1~PaCDPK16,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规卷曲;系统发育分析将16个家族成员分为4个亚家族,且同一亚家族具有相似的保守基序;各成员均具有1个核心蛋白激酶结构域和2个EF-hand结构域;在重金属胁迫下的转录数据分析显示,不同家族成员对不同重金属的响应有不同的表达模式:PaCDPK2、PaCDPK4和PaCDPK5的表达量在两种胁迫下下调,而其他成员的表达量至少在一种胁迫下显著上调。该研究系统鉴定了Mn、Cd超累积植物美洲商陆的PaCDPK基因家族,为进一步了解美洲商陆CDPK基因提供了科学依据,也为深入解析美洲商陆的生长发育、逆境应答尤其是重金属胁迫响应时的功能提供参考。展开更多
文摘钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该家族基因成员及理化特性、系统进化关系、保守基序和保守功能结构域等,同时分析了其在重金属锰(Mn)和镉(Cd)胁迫下的表达模式。共鉴定到16个CDPK基因,依次命名为PaCDPK1~PaCDPK16,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规卷曲;系统发育分析将16个家族成员分为4个亚家族,且同一亚家族具有相似的保守基序;各成员均具有1个核心蛋白激酶结构域和2个EF-hand结构域;在重金属胁迫下的转录数据分析显示,不同家族成员对不同重金属的响应有不同的表达模式:PaCDPK2、PaCDPK4和PaCDPK5的表达量在两种胁迫下下调,而其他成员的表达量至少在一种胁迫下显著上调。该研究系统鉴定了Mn、Cd超累积植物美洲商陆的PaCDPK基因家族,为进一步了解美洲商陆CDPK基因提供了科学依据,也为深入解析美洲商陆的生长发育、逆境应答尤其是重金属胁迫响应时的功能提供参考。
