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杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析

施绍璞 周开兵

施绍璞, 周开兵. 杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析[J]. 热带生物学报, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
引用本文: 施绍璞, 周开兵. 杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析[J]. 热带生物学报, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
SHI Shaopu, ZHOU Kaibing. Identification and bioinformatics analysis of superoxide dismutase gene in Mangifera indica[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
Citation: SHI Shaopu, ZHOU Kaibing. Identification and bioinformatics analysis of superoxide dismutase gene in Mangifera indica[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117

杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
基金项目: 

海南省自然科学基金(321RC465)资助

详细信息
    第一作者:

    施绍璞(1999-),男,海南大学热带农林学院2022级硕士研究生。E-mail:ssp@hainanu.edu.cn

    通信作者:

    周开兵(1969-),男,教授,博士生导师。研究方向:热带果树生理与栽培。E-mail:zkb@hainanu.edu.cn

  • 中图分类号: S667.7

Identification and bioinformatics analysis of superoxide dismutase gene in Mangifera indica

  • 摘要: 超氧化物歧化酶(SOD)是植物抗氧化系统中的一类重要酶,在植物生长发育中起着重要作用,为探究杧果SOD(MiSOD)的基因功能,在不同组织与增强UV-B照射下的表达模式。本研究基于杧果基因组,利用生物信息学方法,从蛋白质特性、系统进化关系、基因结构、启动子顺式作用元件等多个方面鉴定MiSOD基因家族成员,并通过转录组分析鉴定MiSOD基因家族成员的表达模式。杧果中共鉴定得到10个SOD基因,MiSOD蛋白大多属于稳定蛋白与酸性蛋白。多物种SOD蛋白系统发育分析表明,SOD按照蛋白类型被聚类为三个亚组。基因结构分析显示,SOD基因含有5~8个内含子,同一进化分支的基因,结构更为相似,其蛋白的保守基序与保守结构域也相同。10个MiSOD分布于7条染色体与1条碎片片段上,包含3对片段复制基因。顺式作用元件分析表明,MiSOD成员启动子中包含生长发育元件、激素响应元件和逆境响应相关元件。MiSOD基因在“Alphonso”杧果不同组织中表达模式不同,MiCu/Zn-SOD3MiFe-SOD1、2、3在不同组织中表达量均较低,果肉、叶片、树皮和果皮中MiCSD4表达量最高,种子中MiMSD1表达量最高,根与花中,MiCSD1表达量最高;在增强UV-B照射的“台农一号”杧果果肉中,与对照相比,MiSOD基因没有显著差异。综上所述,MiSOD基因家族成员可能通过感受不同种类的信号而行使不同的功能,从而形成不同的表达模式;在“台农一号”杧果响应UV-B胁迫中,SOD可能不起关键作用。本研究为进一步研究MiSOD基因对不同信号的响应机制奠定基础。
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    出版历程
    • 收稿日期:  2024-07-17
    • 修回日期:  2024-09-23

    杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析

    doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
      基金项目:

      海南省自然科学基金(321RC465)资助

      作者简介:

      施绍璞(1999-),男,海南大学热带农林学院2022级硕士研究生。E-mail:ssp@hainanu.edu.cn

      通讯作者: 周开兵(1969-),男,教授,博士生导师。研究方向:热带果树生理与栽培。E-mail:zkb@hainanu.edu.cn
    • 中图分类号: S667.7

    摘要: 超氧化物歧化酶(SOD)是植物抗氧化系统中的一类重要酶,在植物生长发育中起着重要作用,为探究杧果SOD(MiSOD)的基因功能,在不同组织与增强UV-B照射下的表达模式。本研究基于杧果基因组,利用生物信息学方法,从蛋白质特性、系统进化关系、基因结构、启动子顺式作用元件等多个方面鉴定MiSOD基因家族成员,并通过转录组分析鉴定MiSOD基因家族成员的表达模式。杧果中共鉴定得到10个SOD基因,MiSOD蛋白大多属于稳定蛋白与酸性蛋白。多物种SOD蛋白系统发育分析表明,SOD按照蛋白类型被聚类为三个亚组。基因结构分析显示,SOD基因含有5~8个内含子,同一进化分支的基因,结构更为相似,其蛋白的保守基序与保守结构域也相同。10个MiSOD分布于7条染色体与1条碎片片段上,包含3对片段复制基因。顺式作用元件分析表明,MiSOD成员启动子中包含生长发育元件、激素响应元件和逆境响应相关元件。MiSOD基因在“Alphonso”杧果不同组织中表达模式不同,MiCu/Zn-SOD3MiFe-SOD1、2、3在不同组织中表达量均较低,果肉、叶片、树皮和果皮中MiCSD4表达量最高,种子中MiMSD1表达量最高,根与花中,MiCSD1表达量最高;在增强UV-B照射的“台农一号”杧果果肉中,与对照相比,MiSOD基因没有显著差异。综上所述,MiSOD基因家族成员可能通过感受不同种类的信号而行使不同的功能,从而形成不同的表达模式;在“台农一号”杧果响应UV-B胁迫中,SOD可能不起关键作用。本研究为进一步研究MiSOD基因对不同信号的响应机制奠定基础。

    English Abstract

    施绍璞, 周开兵. 杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析[J]. 热带生物学报, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
    引用本文: 施绍璞, 周开兵. 杧果超氧化物歧化酶基因家族鉴定与生物信息学分析[J]. 热带生物学报, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
    SHI Shaopu, ZHOU Kaibing. Identification and bioinformatics analysis of superoxide dismutase gene in Mangifera indica[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
    Citation: SHI Shaopu, ZHOU Kaibing. Identification and bioinformatics analysis of superoxide dismutase gene in Mangifera indica[J]. Journal of Tropical Biology, 2024, 15(6): 718-727. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240117
    参考文献 (31)

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