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蔷薇科植物MLO蛋白家族的生物信息学分析
编辑人员丨2023/8/6
MLO 基因家族是一类重要的植物抗病基因,MLO 蛋白的突变体对白粉病真菌表现出广谱抗性,且能特异性调控细胞死亡,利用自发的细胞死亡来应答发育或非生物刺激.为了分析蔷薇科植物MLO 蛋白的结构特征、系统进化及潜在功能,本研究利用生物信息学方法对在GenBank 中已登录的来自于蔷薇科的7个物种共计82 条具有完整ORF 的MLO 基因进行了分析.分析显示这82 条蛋白的氨基酸数量、碱基数、分子量差异较小,平均亲水系数为-0.191～0.253,绝大多数具有内含子结构;亚细胞定位主要分布于质膜中,包含5～8个跨膜结构;共有15个保守基序,长度在15～50个氨基酸之间.其中,等电点小于7 的仅有1 条,6 条蛋白具有信号肽.系统进化关系揭示了这些物种间具有较高的同源性和保守性;将其与其它物种中已鉴定的 MLO 基因进行聚类分析,筛选出32个可能与抗白粉病相关的候选基因;进一步序列比对分析,发现仅有17 条基因具有MLO 型白粉病基因所有的典型结构.因此,本研究表明,所选用的82 条蔷薇科MLO 基因中,仅有17 条基因可能参与寄主- 白粉病菌的互作过程.本研究为进一步研究蔷薇科及其他植物MLO 基因的抗病遗传机制提供了一些参考依据.
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编辑人员丨2023/8/6
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不同植物Mlo基因全基因组鉴定及系统进化分析
编辑人员丨2023/8/5
Mlo作为一类广谱抗病因子,参与植物多种生物与非生物胁迫反应.为研究不同物种Mlo基因的基本特征及进化关系,选取己测序的29种代表性植物,利用生物信息学方法对其进行鉴定及系统进化分析.结果 显示:共有198个植物Mlo基因被鉴定,各基因具有11～14个外显子,编码400～600个氨基酸,翻译碱性疏水性稳定蛋白,部分Mlo含信号肽和钙调素结合区,绝大多数Mlo定位于细胞膜,含5～7个跨膜螺旋结构.基序分析发现,10个保守基序长21～50个氨基酸.染色体定位发现174个Mlo不均衡地散布于不同染色体或scaffold上,且主要位于两端,形成19个(24.1％)基因簇、5对(5.7％)串联重复和61对(36.2％)片段重复.系统聚类可将164个Mlo分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区组,被子植物Mlo主要聚在ⅠA组,江南卷柏Mlo聚在ⅠA和ⅢB组,小立碗藓Mlo聚在ⅠB和ⅢA组,几乎所有藻类Mlo聚在Ⅱ组.同源性分析发现52.4％的Mlo以同源基因形式存在,包括25对直系同源基因和28对旁系同源基因,其Ka/Ks值为0.01～0.78,说明进化中主要受到纯化选择.研究表明植物Mlo基因家族较保守,具有成簇存在的特点,在进化过程中经重复扩张,形成了大量同源基因,同时也发生了不同程度的丢失,结果为相关基因分离及植物抗病育种应用提供了理论依据.
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编辑人员丨2023/8/5
