玉米泛素结合酶基因家族分析及低氮胁迫下亚家族UBC2的表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈曙

作者： 陈曙;赵秋芳;陈宏良;金辉

作者机构：

关键词： 泛素结合酶;系统进化分析;生物信息学;低氮胁迫反应

期刊名称： 热带作物学报

ISSN： 1000-2561

年卷期： 2020 年 02 期

页码： 305-314

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 泛素结合酶是泛素/蛋白酶体途径的重要组成部分,在蛋白质的泛素化过程中具有重要作用。本研究利用生物信息学对玉米泛素E2家族成员进行系统进化及基因结构分析。系统进化分析显示,玉米泛素结合酶基因可分为6个亚家族,各亚家族成员数目差异较大。基因数目最多的亚家族是UBC1,为22个。成员数最少的是UBC3,仅为5个。以亚家族UBC2为研究对象,发现UBC2中一共存在4对旁系同源基因,分别是ZmUBC3/ZmUBC70、ZmUBC8/ZmUBC34、ZmUBC31/ZmUBC53以及ZmUBC45/ZmUBC66。对UBC2中成员进行基因结构分析发现,互为旁系同源的基因其基因结构相似。ZmUBC45/ZmUBC66含有外显子数量最多,为9个,而ZmUBC31/ZmUBC53外显子含量最小,仅为4个。基因基序分析结果显示,ZmUBC3/ZmUBC70含有基序数量最多(8个),ZmUBC8/ZmUBC34与ZmUBC31/ZmUBC53基序含量最小(均为3个)。基因启动子作用元件分析显示,泛素E2基因启动子元件类型可分为光响应、激素响应和胁迫响应元件、组织表达相关元件以及周期性调控相关元件5大类。基因不同组织表达分析显示,被检测基因在玉米雌花中均有很高的表达量,在根和茎中表达量最低。低氮胁迫结果显示,所有被检测基因在低浓度NO_3~-处理下,其基因相对表达量在1 h降至最低,随后逐渐上升。在低浓度NH_4~+处理条件下,各基因表达量逐渐降低,在24 h达到最低值。以上结果表明,泛素结合酶亚家族UBC2基因受低氮胁迫的影响其表达量发生了变化。

分类号： S513

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