白菜NPF基因家族成员的鉴定及其生物信息学分析

NPF基因家族是植物体内普遍存在的硝酸盐转运蛋白,同时负责硫苷、多肽、钾盐、植物激素等物质的运输。为了明确白菜NPF基因家族的功能和进化关系,利用生物信息学方法鉴定了白菜的NPF基因家族成员,并对NPF基因家族蛋白进行了理化性质、二级结构、亚细胞定位、保守基序分布以及与拟南芥的进化关系分析,对白菜NPF基因家族成员进行了基因结构以及染色体定位分析。结果表明,白菜NPF基因家族共有72个成员,编码蛋白质的氨基酸数量在497~1 117个,分子质量在54.49~123.21 ku,等电点在5.72~9.47,大部分为稳定的碱性蛋白。二级结构以α-螺旋为主,其次是无规则卷曲,亚细胞定位预测均在质膜上。系统进化树将白菜NPF基因家族蛋白分为8个亚族,其保守性较高。白菜NPF基因家族成员大部分含有4个CDS序列。72个NPF基因家族成员不均匀地分布在白菜10条染色体上。

谷子硝酸盐转运蛋白NRT1家族的鉴定及表达分析

[目的]为了揭示谷子硝酸盐高效吸收和利用的分子机制,本文鉴定并分析了谷子硝酸盐转运蛋白NRT1基因家族。[方法]以拟南芥中已知的11个参与硝酸盐吸收和转运的NRT1蛋白为基础,利用Blast的方法在全基因组范围内鉴定谷子参与硝酸盐吸收和转运的NRT1基因,利用MEGA7.0和MEME构建系统进化树和鉴定保守的基序,并进一步利用PlantCARE预测顺式作用元件,最后通过RT-PCR的方法研究了谷子硝酸盐转运蛋白NRT1家族基因的组织表达情况。[结果]从谷子中鉴定了8个硝酸盐转运蛋白NRT1基因,系统进化分析表明所得8个NRT1基因分别属于NPF1、NPF2、NPF4、NPF6和NPF7亚家族。谷子NRT1蛋白中都含有一个保守的QX4GX8GX3FX5P基序,可能与硝酸盐的吸收和转运相关。谷子NRT1基因的启动子中富含光响应元件,尤其是SP1元件。RT-PCR分析表明谷子8个NRT1基因表达具有组织特异性,暗示了其可能在不同组织和器官的硝酸盐吸收转运中起作用。[结论]本研究鉴定了8个谷子硝酸盐吸收和转运相关的NRT1基因,为后续谷子NRT1基因功能研究及谷子耐低氮分子机制的揭示奠定了基础。