【摘 要】
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表皮模式因子EPF/EPFL基因家族编码一类植物中特有的分泌类蛋白,在植物生长发育特别是形态建成过程中发挥着重要作用.为挖掘和利用小麦EPF/EPFL家族基因,对小麦该家族基因进行了系统鉴定,并利用生物信息学技术对其基因结构、蛋白质结构域、系统进化及表达特性进行分析.结果 表明,在小麦全基因组水平共鉴定到35个TaEPF/EPFL基因家族成员,含有1～4个外显子,分布在除1A、5B外的19条染色体上,全基因组复制事件是导致该基因家族扩张的主要原因.蛋白结构分析显示,其编码蛋白的C端包含6个相对保守的半胱氨
【机 构】
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西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室,陕西杨凌712100
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表皮模式因子EPF/EPFL基因家族编码一类植物中特有的分泌类蛋白,在植物生长发育特别是形态建成过程中发挥着重要作用.为挖掘和利用小麦EPF/EPFL家族基因,对小麦该家族基因进行了系统鉴定,并利用生物信息学技术对其基因结构、蛋白质结构域、系统进化及表达特性进行分析.结果 表明,在小麦全基因组水平共鉴定到35个TaEPF/EPFL基因家族成员,含有1～4个外显子,分布在除1A、5B外的19条染色体上,全基因组复制事件是导致该基因家族扩张的主要原因.蛋白结构分析显示,其编码蛋白的C端包含6个相对保守的半胱氨酸残基,N端存在信号肽剪切位点,且亚细胞定位在胞外基质中,属于一类胞外分泌蛋白.系统进化分析发现,TaEPF/EPFL基因在单子叶和双子叶植物分化之前就已形成.表达模式分析发现,大多数TaEPF/EPFL基因在小麦幼嫩组织和穗部表达量较高,部分TaEPF/EPFL基因响应干旱、高温等非生物胁迫.进一步分析TaEPF1-2B不同单倍型与气孔性状的相关性,发现TaEPF1-2B不同单倍型的气孔密度、气孔长度、气孔宽度和气孔面积均存在极显著差异,净光合速率存在显著差异,其中单倍型HapA具有较低的气孔密度和较高的光合速率,是优势单倍型.本研究结果为进一步改良小麦的抗旱性和光合效率提供了候选基因.
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