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小麦TaHKT家族基因的生物信息学分析

作  者:
苏瑞平;张宝;王玉宁;张淑娟;秦余香
单  位:
山东省农业科学院作物研究所;济南大学生物科学与技术学院
关键词:
小麦;TaHKT;生物信息学;基因家族分析;盐胁迫
摘  要:
高亲和性钾离子转运蛋白(high-affinity K+ transporter, HKT)是植物体内一种非常重要的离子转运蛋白,具有运输Na+/K+的能力,在植物响应盐胁迫过程中发挥重要作用。为系统了解小麦TaHKT家族基因,挖掘有效的小麦耐盐基因,本研究采用生物信息学的方法,对小麦TaHKT家族基因进行了全基因组分析,鉴定了家族成员,构建了系统进化树,并对其跨膜结构域、染色体定位、基因结构、Motif、上游顺式作用元件、共线性以及表达谱等进行了分析。结果鉴定出23个TaHKT基因,其编码蛋白质长度为443~590 aa,等电点范围8.2~10.4,跨膜结构域为6~8个。23个基因分布于小麦的2、4、6、7号染色体上,根据亲缘关系可将其分为3个亚族,同一亚族的成员具有较为相似的Motif组成和基因结构。23个基因中,发现了4对串联重复基因,10对大片段复制基因,具有良好的共线性。顺式作用元件分析发现,大部分TaHKT成员含有盐胁迫响应元件MYB、G-box、ABRE和DRE。表达谱分析发现,TaHKT基因在小麦的16种组织中均有表达,在根、茎中的表达量较高,其中TraesCS4D02G361300(ID,下同)在根中的表达量最高。在盐胁迫处理后,不同成员对盐胁迫响应程度不同,TraesCS7B02G318400在盐胁迫处理后表达量逐渐降低;TraesCS2B02G451400和TraesCS2D02G428200在盐胁迫处理后的表达量也明显降低;TraesCS2B02G451800在根部几乎不表达,但在受到盐胁迫处理后表达量逐渐提高,推测它们在小麦抵御盐胁迫过程中发挥不同作用。

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