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木薯耐旱基因CAT的生物信息学预测与分析

文献类型： 中文期刊

作者： 陆小静 1 ; 张振文 1 ; 罗秀芹 1 ; 安飞飞 1 ; 李开绵 1 ; 陈松笔 1 ;

作者机构： 1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室

关键词： 木薯;生物信息学;耐旱基因;CAT

期刊名称： 西南农业学报

ISSN： 1001-4829

年卷期： 2013 年 26 卷 06 期

页码： 2214-2220

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 利用在线提供的生物信息学软件及Pathway Studio软件,以木薯(Manihot esculenta)过氧化氢酶(CAT)为研究对象,与蓖麻、麻风树、橡胶树、常绿大戟、杨树、盐地碱蓬、樟子松、水稻、甘薯、马铃薯10种植物CAT的氨基酸序列进行比较分析,揭示CAT氨基酸结构与耐旱特性的相关性。结果显示,木薯CAT1全长为1782 bp,包含一条长1479 bp的开放读码框,编码492个氨基酸,通过同源性比对发现木薯CAT氨基酸序列与蓖麻、麻风树、橡胶树、常绿大戟、杨树、盐地碱蓬、樟子松、水稻、甘薯、马铃薯的同源性分别为82%、92%、81%、84%、80%、80%、79%、78%、78%、80%。木薯与麻风树同源性达到最高,为92%,最低是水稻和甘薯,为78%。木薯及其它10种植物CAT氨基酸序列的共同点为:没有导肽,不存在信号肽,为亲水性蛋白,无规则卷曲是最大量的结构元件,β-转角是最小的结构元件。此外,对跨膜结构域进行预测,木薯及其它10种植物均不存在跨膜结构域,但木薯CAT1整条肽链都位于膜内,其它10种植物的CAT均在膜外。CAT通过生物调节互作网络,在水杨酸(SA)、SOS及脱落酸(ABA)等的多重作用下,调节植物过氧化氢(H2O2)含量,提高植物抵抗逆境的能力。

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