利用生物信息學手段鑒定了76個具有典型R結(jié)構(gòu)的菠菜轉(zhuǎn)錄因子（Spinacia oleracea）MYB,其中包括72條R2R3-MYB基因（2R-MYB）和4條R1R2R3-MYB基因（3R-MYB）。通過生物信息學對菠菜MYB轉(zhuǎn)錄因子家族成員的理化性質(zhì)、染色體定位、結(jié)構(gòu)域序列保守性和系統(tǒng)進化關(guān)系進行了分析,結(jié)果表明:菠菜MYB家族有32個基因位于染色體正鏈,另外44個基因位于染色體反鏈;MYB的DNA結(jié)合域中的保守域主要位于兩個R重復序列的第二和第三螺旋之間,結(jié)合域中每個R重復的第一和第二色氨酸之間的氨基酸序列相對不保守;根據(jù)菠菜、擬南芥及甜菜的MYB家族系統(tǒng)進化關(guān)系可以推測,菠菜MYB家族中56個成員可以按功能劃分為4類,在菠菜的生長發(fā)育過程中可能起著重要的調(diào)節(jié)作用,其余成員中有7個MYB基因可能參與菠菜響應氮素濃度的氮素利用及生長發(fā)育進程。 

【文章來源】：上海師范大學學報(自然科學版). 2020,49(06)

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

菠菜R2R3-MYBs蛋白質(zhì)保守結(jié)構(gòu)域分析。（a）多序列比對圖；（b）序列比對weblogo分析圖

利用MEME網(wǎng)站（http：//meme-suite.org/）對菠菜和擬南芥的MYB蛋白質(zhì)序列進行分析，共鑒定出10個保守基序。長度為11～29，這些motifs的分布如圖2所示。每個MYB蛋白中的motif數(shù)量為2～7個，其中，motif5存在于所有76個菠菜MYB蛋白中，并且均不位于C末端；其次是motif1和motif3存在于69個蛋白中；motif2和motif4存在于68個蛋白中；motif6存在于60個蛋白中，并且均位于C末端；motif7存在于35個蛋白中，并且均位于N末端；motif8僅存在于So MYB41,So MYB66,So MYB68,So MYB69,So MYB70這5個蛋白中；motif9僅存在于So MYB66,So MYB68,So MYB69,So MYB70,So MYB72這5個蛋白中；motif10僅存在于So MYB73,So MYB74,So MYB75,So MYB76這4個蛋白中。對So MYBs進行結(jié)構(gòu)分析后發(fā)現(xiàn)其成員的基因結(jié)構(gòu)存在顯著的差異性和多樣性，例如內(nèi)含子外顯子的相對位置和數(shù)量。So MYB12,So MYB37,So MYB45和So MYB66沒有內(nèi)含子，其余的So MYBs所含有的內(nèi)含子數(shù)目為1～17個。根據(jù)預測的基因結(jié)構(gòu)來看，大部分的So MYBs都含有2個或3個外顯子，其中16條含有2個外顯子，有45條含有3個外顯子。為了揭示MYB蛋白的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，用So MYBs的氨基酸序列進行了多序列比對，并且根據(jù)序列的相似性和系統(tǒng)進化，將So MYBs分成22個亞組（分別命名為S1～S22），并且每個亞組具有1～7個成員。同一亞組中最高度同源的成員通常共享相同或類似的外顯子/內(nèi)含子模式，顯示出相似的數(shù)量、位置和外顯子長度。例如，S21中的3個So MYBs(So MYB8,So MYB15和So MYB23）包括3個外顯子和2個內(nèi)含子。在每個亞組的末端節(jié)點中能發(fā)現(xiàn)有高度同源性的一對或多對的So MYBs，表明這些蛋白具有相似的功能。S10,S11是例外，其中外顯子和內(nèi)含子的位置和長度顯著不同，成員間遺傳相似性低。

由菠菜與擬南芥、甜菜的系統(tǒng)進化樹可以看出，C1類型中只包括菠菜及甜菜的基因，C9類型中只包括菠菜的基因。以菠菜SP73為材料，經(jīng)不同濃度硝態(tài)氮處理（無，低氮，中氮，高氮），取營養(yǎng)生長時期葉片樣品，對其中基因（So MYB39,So MYB41,So MYB66,So MYB67,So MYB68,So MYB69和So MYB70）進行表達量分析（圖4），結(jié)果表明：這7個基因的表達水平均受硝態(tài)氮濃度變化的影響。其中，硝態(tài)氮的施加分別使So MYB67,So MYB68,So MYB69和So MYB70基因的相對表達量顯著下降，中濃度硝態(tài)氮能夠誘導So MYB39和So MYB66基因的表達，而低濃度和高濃度硝態(tài)氮均能誘導So MYB41基因的高水平表達。3 討論

【參考文獻】：
期刊論文
[1]谷子MYB類轉(zhuǎn)錄因子SiMYB42提高轉(zhuǎn)基因擬南芥低氮脅迫耐性[J]. 丁慶倩,王小婷,胡利琴,齊欣,葛林豪,徐偉亞,徐兆師,周永斌,賈冠清,刁現(xiàn)民,閔東紅,馬有志,陳明.  遺傳. 2018(04)
[2]擬南芥MYB轉(zhuǎn)錄因子家族研究進展[J]. 馮盼盼,陳鵬,洪文杰,趙小英,劉選明.  生命科學研究. 2016(06)
[3]植物轉(zhuǎn)錄因子MYB基因家族的研究進展[J]. 牛義嶺,姜秀明,許向陽.  分子植物育種. 2016(08)
[4]玉米R2R3型MYB轉(zhuǎn)錄因子家族生物學功能綜述[J]. 戴毅,高瑩瑩,黃澤峰,陳云,高勇.  江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2013(03)



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