芒SWN1基因的同源克隆及生物信息学分析

作     者：何彦岑 李遥 林宇环 李蒙 陈智勇 He Yancen;Li Yao;Lin Yuhuan;Li Meng;Chen Zhiyong

作者机构：湖南农业大学生物科学技术学院芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室长沙410128 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2021年第19卷第7期

页      面：2228-2235页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31471557,31871693) 长沙市科技局国际合作重点项目(kq1901031)共同资助 

主　　题：芒 SWN1 次生壁合成调控 生物信息学 

摘      要：植物次生壁生物合成的转录调控网络是由一系列次生壁NAC开关转录因子介导的。在该网络中,顶层主开关SWNs(secondary wall NACs)转录因子与二级主开关MYBs转录因子共同激活下游转录因子和次生壁生物合成基因的表达,并且在进化上具有保守性。为探究芒次生壁合成调控网络,本研究利用水稻次生壁合成调控基因OsSWN1(SECONDARYWALL NAC DOMAINPROTEIN 1 from Oryza sativa)通过同源克隆法扩增得到了芒MsSWN1基因的cDNA序列。序列分析显示MsSWN1基因编码区长1215 bp,编码404个氨基酸。所编码的蛋白质相对分子量为43181.39 kD,预测其等电点(pI)为6.57,属于亲水蛋白,具有保守的NAC结构域。通过二级结构和三级结构预测分析表明,α-螺旋及不规则卷曲是其蛋白质结构中的主要结构组成元件。序列分析和系统进化树分析显示,芒MsSWN1基因编码的蛋白与甘蔗和高粱亲缘关系最为接近,并且该基因在其他禾本科植物中也具有很高的保守性,推测芒MsSWN1基因可能也具有调控次生壁生物合成的功能。本研究旨在为进一步挖掘和验证芒MsSWN1基因功能提供依据,为未来构建芒次生壁合成调控网络和更高效生产生物燃料提供有益信息。