高豪 满夏夏 孙朝霞 韩渊怀 李红英 侯思宇 郭数进

摘要：本研究旨在深入了解谷子叶酸转运家族成员的基因结构和表达模式，为谷子体内叶酸转运分子机制的研究奠定基础。使用Phytozome、Clustal X、MEGA7.0等在线工具和软件，对谷子MRP家族成员进行生物信息学分析；基于谷子谷穗有参转录组测序数据，分析谷子MRP家族成员表达模式。结果显示，谷子MRP蛋白家族成员共21个，在7号染色体分布最多，有8个基因；17个谷子MRP蛋白偏碱性和4个偏酸性，根据疏水值判断其均为亲水性蛋白；成员SiMRP7、SiMRP12基因的表达量与谷子组织中的总叶酸含量表现出协同降低的趋势，推测这两个蛋白可能对谷子叶酸的积累起到调控作用。本研究有助于进一步鉴定叶酸转运相关蛋白，为后续研究叶酸代谢途径及谷子基因挖掘提供了理论基础。

关键词：谷子；MRP蛋白家族；谷子叶酸；生物信息学分析；表达模式

中图分类号：S515文献标志码：A论文编号：cjas2020-0059

MRP Protein Family of Foxtail Millet： Analysis of Sequence Characteristics， Molecular Evolution and Expression Pattern

Gao Hao， Man Xiaxia， Sun Zhaoxia， Han Yuanhuai， Li Hongying， Hou Siyu， Guo Shujin

（College of Agriculture， Shanxi Agricultural University， Taigu 030801， Shanxi， China）

Abstract： The aims are to study the gene structure and expression patterns of folate transport family members， and establish the foundation for exploring the molecular mechanism of folate transport in foxtail millet. Bioinformatics analysis of MRP family members was carried out with Phytozome， Clustal X， MEGA7.0 and other online tools and software. Based on the transcriptome sequencing data of foxtail millet， the expression patterns of foxtail millet MRP family members were analyzed. The results show that there are 21 foxtail millet MRP protein family members， most of which are distributed on chromosome 7， with 8 genes； 17 MRP proteins are alkaline and 4 proteins are acidic， and they are all hydrophilic proteins according to the hydrophobic value. The expression of SiMRP7 and SiMRP12 genes and the total folate content in foxtail millet tissue have a synergistic decrease trend， and these two proteins might play a regulatory role in the accumulation in foxtail millet. This study further identifies folate transport-related proteins， and could provide a theoretical basis for future research on folate metabolism pathway and gene mining.

Keywords： Foxtail Millet； MRP Protein Family； Folate of Foxtail Millet； Bioinformatics Analysis； Expression Pattern

0引言

谷子（Setaria italic）为禾本科植物，籽粒脱壳后被称为小米，产于中国北方地区[1]。作为农耕文明的一部分，曾是中国北方人民主要的粮食作物，在某种程度上决定了先民们的生产与生活方式[2]。随着生活水平的提高，人们开始追求健康和营养均衡的饮食，小米的营养保健和食疗价值都非常高，可以充分满足消费者对食品营养的需求。叶酸存在于各种动物性食品、粮食作物和绿色蔬菜中[3]，是生物体内不可缺少的有机物质[4-5]，也是食物成分表中有待补充的重要营养成分之一[6-7]，人体不能自身合成叶酸，只有从膳食中摄取，粮食和蔬菜是人类叶酸的主要来源[8-9]。……