大豆BADH基因的生物信息学、多样性及功能分析

为研究大豆中甜菜碱醛脱氢酶(BADH)在大豆中的分子机理及生物多样性,通过基因序列同源比对搜索到两个与水稻同源的大豆BADH基因,利用Phytozome、Netphosk 3.0 Server等网站及数据库对其进行生物信息学分析,结合已有的重测序数据分析1 598份大豆种质中BADH基因序列的多态性,并测定突变体的2AP含量。结果表明:大豆中有两个与水稻BADH基因同源性较高的基因序列Gm06g186300和Gm 05g0330550,基因全长分别为3 959和6 008 bp,编码蛋白均属于稳定蛋白质,二者同源性高达90%。两个蛋白的氨基酸数目、分子量和等电点等非常相似;亲水性和磷酸化位点分布较一致,均无跨膜结构域,在细胞核出现的可能性最大,且二者进化关系极其相近;α螺旋和无规则卷曲是两者的主要成分,BADH1和BADH2有1个共同的结构域Pfam-Aldedh,且分布大致相同。对1 598份大豆种质BADH基因序列突变位点进行分析,有29份材料BADH2基因发生6个碱基序列突变导致了移码突变,这种突变可能与大豆的芳香性表型有关。对BADH1及BADH2在大豆不同部位的基因表达量分析发现各部位的表达量相差很大,均以根部表达量最高,可能与根部较高的抗旱能力有关。