【摘 要】
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马铃薯(Solanum tuberosum)作为全球第三大粮食作物,在国内外广泛种植,但其生长经常受到各种逆境胁迫,使其正常生长发育和代谢受阻,对产量和品质的形成产生不利影响.抗坏血酸
【机 构】
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四川农业大学农学院,成都,611130
【基金项目】
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马铃薯块茎萌芽调控中油菜素内酯的作用及其与赤霉素互作的机制研究(2018JY0078)资助
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马铃薯(Solanum tuberosum)作为全球第三大粮食作物,在国内外广泛种植,但其生长经常受到各种逆境胁迫,使其正常生长发育和代谢受阻,对产量和品质的形成产生不利影响.抗坏血酸过氧化物酶(APX)作为一种清除活性氧的关键酶,在保护植物免受逆境胁迫发挥着重要作用.为了深入了解StAPX基因在马铃薯应激反应中的作用,本研究通过生物信息学方法从马铃薯基因组数据库中检索出了8个StAPXs基因,并对其染色体定位、二级结构、进化关系、保守功能域、启动子顺式作用元件和表达模式进行了分析.结果 表明,马铃薯StA PXs基因编码的氨基酸数在250~420之间,分子量介于27.35~45.83 kD范围内,均为亲水性蛋白.亚细胞定位于过氧化酶体、细胞质、叶绿体和线粒体中.在染色体上呈现不均等分布.蛋白二级结构均主要由α螺旋和无规卷曲组成.系统进化分析发现,马铃薯StA PX与番茄SlA PXs亲缘关系最近,其次是拟南芥,与水稻OsA PXs同源性较低.StA PXs基因外显子数目在8~12之间,氮端和碳端均含有UTR,编码的蛋白序列均含有Motif3和Motif5等保守基序.启动子顺势作用元件分析的结果显示,StA PXs中含有多个参与激素响应、干旱、低温、机械损伤及其它应激反应相关的顺式作用元件和转录因子结合位点.转录组数据分析表明,StAPXs基因在不同的组织中均有表达,特别是StAPX1、StAPX4、StAPX5、StAPX7的表达水平较其它基因高.另外,部分成员受盐、甘露醇、35℃高温、激素和生物胁迫等逆境的诱导表达.本研究结果提供了StAPXs基因家族成员的序列和部分功能信息,为进一步研究StA PXs基因参与逆境胁迫的分子机制提供参考.
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