拟南芥Nodulin MtN21家族At1 g0938基因功能的初步研究

拟南芥Nodulin MtN21蛋白家族含有1-2个DUF6结构域,具有内在膜蛋白的特性。推测该家族基因在小分子跨膜运输、信号转导和抗逆性等方面发挥作用。At1 g09380是拟南芥Nodulin MtN21基因家族成员。本研究通过PCR筛选获得At1 g09380对应的T-DNA插入纯合子,并经RT-PCR鉴定该突变体为无效突变体。对突变体萌发和萌发后阶段进行盐胁迫和干旱胁迫分析,结果表明,At1 g09380突变体萌发后对NaCl和干旱胁迫敏感,证明该基因参与拟南芥的盐和干旱胁迫响应过程。同时还发现在长日照条件下突变体植株比野生型植株早开花7d左右。本文研究结果为进一步分析该基因的生物学功能打下基础。

棉花类结瘤素MtN21基因家族生物信息学分析

结瘤素基因主要参与豆科植物根瘤的形成。非结瘤植物中也存在类结瘤素基因,主要调控植物的生长发育。Mt N21(Medicago truncatula NODULIN 21)基因家族属于类结瘤素基因家族,仅少数成员已被鉴定。以拟南芥(Arabidopsis thaliana)Mt N21家族为参考,对棉花(Gossypium hirsutum)Mt N21基因家族进行了生物信息学分析,发现棉花与拟南芥的Mt N21基因同源性较高,有共同的跨膜结构域Eam A和PLN00411;棉花中仅含PLN00411结构域的Mt N21蛋白等电点低于含Eam A结构域的蛋白;亚细胞定位主要在质膜、液泡膜和叶绿体,少数在细胞核;Mt N21蛋白具有膜内侧的磷酸化位点。研究结果表明,棉花Mt N21为跨膜蛋白,具有转运活性,可能在棉花生长发育和病原体免疫方面发挥一定的作用。

拟南芥类结瘤素基因At1g01070的生物信息学分析

类结瘤素基因在非结瘤植物生长发育中承担着重要的功能,但仅少数基因的功能被鉴定.本研究对拟南芥类结瘤素MtN21(Medicago truncatula NODULIN 21)家族成员At1g01070进行了生物信息学分析及亚细胞定位验证.结果表明,At1g01070有两种可变剪切体,编码两种蛋白At1g01070.1和At1g01070.2,前者比后者在N端多47个氨基酸,它们的分子量分别为40KD和35KD,等电点分别为9.2和8.9;均含有2个MtN21蛋白的特征结构域EamA(药物/代谢物转运结构域),At1g01070.1比At1g01070.2多一个PLN00411结构域,且其靠近N端的EamA结构域较后者长;三级结构均由7个α-螺旋和一些不规则卷曲组成,分别含有10个和8个疏水跨膜区,均含13个磷酸化修饰位点,亚细胞定位预测主要定位在质膜;进化上,与琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)亲缘关系最近;亚细胞定位结果显示At1g01070.1定位在质膜,与预测结果一致.推测At1g01070在植物体内可能参与物质运输.