Plant height,spike,leaf,stem and grain morphologies are key components of plant architecture and related to wheat yield.A wheat(Triticum aestivum L.)mutant,wpa1,displaying temperaturedependent pleiotropic developmenta...Plant height,spike,leaf,stem and grain morphologies are key components of plant architecture and related to wheat yield.A wheat(Triticum aestivum L.)mutant,wpa1,displaying temperaturedependent pleiotropic developmental anomalies,was isolated.The WPA1 gene,encoding a von Willebrand factor type A(vWA)domain protein,was located on chromosome arm 7DS and isolated by map-based cloning.The functionality of WPA1 was validated by multiple independent EMS-induced mutants and gene editing.Phylogenetic analysis revealed that WPA1 is monocotyledon-specific in higher plants.The identification of WPA1 provides opportunity to study the temperature regulated wheat development and grain yield.展开更多
胶原蛋白是一个复杂而庞大的家族,人胶原蛋白肽链的相对分子质量高达45~344 kD,共有44个家族成员。为了揭示人胶原蛋白的进化机制,本研究构建了人胶原蛋白的进化树,分析了其氨基酸序列中结构域和保守基序(motif)的种类及分布特点。结果...胶原蛋白是一个复杂而庞大的家族,人胶原蛋白肽链的相对分子质量高达45~344 kD,共有44个家族成员。为了揭示人胶原蛋白的进化机制,本研究构建了人胶原蛋白的进化树,分析了其氨基酸序列中结构域和保守基序(motif)的种类及分布特点。结果发现人胶原蛋白具有14种结构域和10个motif,同一种结构域中往往包含相同的motif,进化树中同一分支上的胶原蛋白肽链也往往具有种类相同的结构域。在人胶原蛋白的非胶原结构域中,VWC结构域(von Willebrand factor type C domain)位于COL1A1、COL2A1、COL3A1和COL5A2中,这4种胶原蛋白位于人胶原蛋白全长序列进化树的同一分支上,但该分支中仅有COL1A2不包含VWC结构域。对不同物种COL1A2的N端序列进行多序列比对结果表明:COL1A2的VWC结构域在无脊椎动物向脊椎动物进化的过程中丢失。VWA结构域(von Willebrand factor type A domain)是胶原蛋白肽链中分布最广的非胶原结构域,存在于12种人胶原蛋白肽链中。VWA结构域蛋白质序列的BLAST比对结果表明,VWA结构域在人胶原蛋白的肽链之间复制。C4结构域(C-terminal tandem repeated domain intype 4 procollagen)只存在于IV型胶原蛋白中,对人胶原蛋白的C4结构域构建进化树,结果显示C4结构域中的C4-1和C4-2两个结构域进化速度一致,具有协同进化的现象。因此,胶原蛋白以结构域为基本进化单位,在进化中出现重复、缺失或协同进化的现象。展开更多
基金supported by the Key Research and Development Program of Zhejiang(2024SSYS0099)the National Key Research and Development Program of China(2022YFD1200203)Key Research and Development Program of Hebei province(22326305D).
文摘Plant height,spike,leaf,stem and grain morphologies are key components of plant architecture and related to wheat yield.A wheat(Triticum aestivum L.)mutant,wpa1,displaying temperaturedependent pleiotropic developmental anomalies,was isolated.The WPA1 gene,encoding a von Willebrand factor type A(vWA)domain protein,was located on chromosome arm 7DS and isolated by map-based cloning.The functionality of WPA1 was validated by multiple independent EMS-induced mutants and gene editing.Phylogenetic analysis revealed that WPA1 is monocotyledon-specific in higher plants.The identification of WPA1 provides opportunity to study the temperature regulated wheat development and grain yield.
文摘胶原蛋白是一个复杂而庞大的家族,人胶原蛋白肽链的相对分子质量高达45~344 kD,共有44个家族成员。为了揭示人胶原蛋白的进化机制,本研究构建了人胶原蛋白的进化树,分析了其氨基酸序列中结构域和保守基序(motif)的种类及分布特点。结果发现人胶原蛋白具有14种结构域和10个motif,同一种结构域中往往包含相同的motif,进化树中同一分支上的胶原蛋白肽链也往往具有种类相同的结构域。在人胶原蛋白的非胶原结构域中,VWC结构域(von Willebrand factor type C domain)位于COL1A1、COL2A1、COL3A1和COL5A2中,这4种胶原蛋白位于人胶原蛋白全长序列进化树的同一分支上,但该分支中仅有COL1A2不包含VWC结构域。对不同物种COL1A2的N端序列进行多序列比对结果表明:COL1A2的VWC结构域在无脊椎动物向脊椎动物进化的过程中丢失。VWA结构域(von Willebrand factor type A domain)是胶原蛋白肽链中分布最广的非胶原结构域,存在于12种人胶原蛋白肽链中。VWA结构域蛋白质序列的BLAST比对结果表明,VWA结构域在人胶原蛋白的肽链之间复制。C4结构域(C-terminal tandem repeated domain intype 4 procollagen)只存在于IV型胶原蛋白中,对人胶原蛋白的C4结构域构建进化树,结果显示C4结构域中的C4-1和C4-2两个结构域进化速度一致,具有协同进化的现象。因此,胶原蛋白以结构域为基本进化单位,在进化中出现重复、缺失或协同进化的现象。
