玉米谷氨酰胺合成酶基因家族的生物信息学分析-玉米科学.pdfVIP

玉 米 科 学2015，23(1)：51～57 JournalofMaizeSciences 文章编号：1005-0906(2015)01-0051-07 玉米谷氨酰胺合成酶基因家族的 生物信息学分析 1 2 1 1 冯万军 ，窦 晨 ，牛旭龙 ，邢国芳 (1.山西农业大学农学院，山西 太谷 030801；2.山西农业大学信息学院，山西 太谷 030800) 摘 要：谷氨酰胺合成酶(GS，EC)是氮素代谢途径中的关键酶，对植物的生长和发育至关重要。采用 多种生物信息学软件对6个玉米GS基因的可变剪接现象、核苷酸序列、编码蛋白序列、磷酸化位点、基因组结构、 同源进化关系以及启动子顺式作用元件进行系统的生物信息学分析。结果表明，5个玉米GS基因存在可变剪接现 象，编码蛋白的氨基酸数目为356～423个；6个玉米GS蛋白存在19～38个的磷酸化位点，各成员基因组序列上含 有10～15个外显子；玉米GS基因可划分为GS2、GS1-1、GS1-2和GS1-3等4个亚组；6个基因定位到1、4、5、9和10 号共5条染色体上，6个成员的启动子区域含有MYB结合位点、水杨酸响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等重要的 调控元件。 关键词：玉米；谷氨酰胺合成酶(GS)；生物信息学；基因家族 中图分类号：S513.035 文献标识码：A BioinformaticsAnalysisofGlutamineSynthetaseGeneFamilyinMaize 1 2 1 1 FENGWan-jun,DOUChen,NIUXu-long,XINGGuo-fang (1.CollegeofAgronomy,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801; 2.CollegeofInformation,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030800,China) Abstract:Glutaminesynthetaseisoneofthemostimportantenzymeinnitrogenmetabolism,andplaysacru⁃ cialroleinthegrowthanddevelopmentoftheplant.Bybioinformaticsanalysis,thealternativesplicingphenome⁃ non,nucleotidesequence,encodedprotein,phosphorylationsites,genomicstructure,evolutionaryrelationshipand cis-transelementsinthepromoterofsixGSgenesinmaizewereanalyzed.Theresultsshowedthat5GSgeneswere foundtobesubjectedtoalternativesplicing,theencodedproteinscontain 356-423aminoacids,andallofthemhad phosphorylationsitesontheproteinsequences.Genomicstructureanalysisconsequenceindicatedthatthegenome sequencesofthe6 GSgenesformedby 10-15exonsandintrons.Theresultofphylogeneticanalysisrevealedthat thecytosolic GS geneswereorganizedinth