甜菜CPD基因家族生物信息學分析

朱曉慶，李寧寧，王瑋，張少英

（內蒙古農業大學甜菜生理研究所，呼和浩特 010018）

0 引言

植物持續光形態建成與矮化基因（Constitutive photomorphogenesis and dwarf，CPD）編碼細胞色素P450類固醇側鏈羥化酶（CYP90），在植物激素油菜素甾醇（Brassinosteroids，BRs）的生物合成中起重要作用[1-2]。已有研究表明，CPD 基因在植物生長發育過程中通過促進BRs 的合成，調控植物的株高、產量、粒型、育性、纖維等多種農藝性狀[3-5]，參與細胞的伸長與分裂、維管束分化、光形態建成、葉和根的發育、衰老、育性以及對逆境脅迫的響應等多個生物學過程，對植物生長發育起著至關重要的作用[6-8]。在BR 合成過程中參與催化反應的酶主要有6 種，其中有5 種為細胞色素P450 單加氧化酶（Cytochrome P450s，CYPs）。到目前為止，與擬南芥CPD 同源的基因已經在豌豆、番茄、水稻、大豆、馬鈴薯、胡楊、棉花、玉米、楊樹等[9-16]植物中被鑒定和研究，但在甜菜上未見報道。本研究以P450保守結構域序列，為檢索序列通過HMM 和BLAST 在甜菜基因組數據中進行同源性搜索，對BvCPD 家族成員進行分析。利用ExPASy、MEGA 7.0、MapInspect、MEME等生物信息學分析工具對BvCPD 家族成員進行理化性質、系統進化關系、基因染色體定位及模體分析。同時，根據本課題組在甜菜塊根不同發育時期的轉錄組數據分析已得出的BvCPD 家族成員Bv2_qyup 與甜菜塊根膨大有關的結果[17]，進一步對Bv2_qyup 蛋白的理化性質、蛋白質結構、蛋白信號肽和跨膜預測、亞細胞定位、蛋白保守結構域以及蛋白磷酸化位點進行生物信息學分析，以期闡明BvCPD 的基本理化特性，并為Bv2_qyup的克隆及功能鑒定提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 BvCPD 家族……

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