三浅裂野牵牛MADS-box基因家族全基因组鉴定与组织特异性表达分析
2021-07-07姚旭峰董静静刘世芳唐锐敏王文斌解红娥吴宇浩武宗信贺立恒李润植贾小云
姚旭峰,董静静,刘世芳,张 毅,唐锐敏,王文斌,解红娥,吴宇浩,武宗信,贺立恒,李润植,贾小云
(山西农业大学 a.生命科学学院,太谷 030801;b.农学院,太谷 030801;c.棉花研究所,运城 044000)
MADS-box是一类广泛存在于动物、植物和真菌等真核生物中的基因家族,其名称来自于酿酒酵母的MCMI基因(酵母微染色体维持基因)、拟南芥的AGAMOUS基因(花发育调控基因,C功能基因)、金鱼的DEFICIENS基因(花发育调控基因,B功能基因)和人的SRF4基因(血清应答因子基因)的首字母。MADS-box基因家族的蛋白序列在N端均含有一个由58~60个氨基酸组成的保守结构域,即MADS-box结构域[1-2]。依据MADS-box蛋白所含有结构域的类型可将其分为2类:Type Ⅰ(M-type)和Type II(MIKC-type),其中Type Ⅰ包含Mα、Mβ、Mγ、Mδ 4个亚家族,Type II可进一步分为MIKC*与MIKCC2个亚家族[3]。Type II型MADS-box包括4个特征结构域 :MADS-box(M)、Intervening(I)、Keratin(K)和 C-terminal(C),所以又称为MIKC类型[4]。MIKC*亚家族与MIKCC相比,缺少特征性K结构域[5]。在植物中,Type Ⅰ型的MADS-box基因通常含有1~2个外显子;而Type II型含有多个内含子和外显子,一般包括6个内含子和7个外显子[6]。
关于MADS-box基因的研究,最早是从金鱼草(Antirrhinum majusL.)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)花形态的突变体开始的,随着研究的深入,人们发现绝大多数植物的MADS-box基因都与花的形态发生密切相关[7],如Ⅰ型MADS-box基因与植物配子分化、胚和胚乳的发育相关[8-10]。Kotoda等[11]从苹果(Malus domestica)中克隆得到MdMADS5,发现其与拟南芥AP1是同源基因,将MdMADS5转化拟南芥后可使其开花时间提前、花序变短、簇生叶减少。Kitahara等[12]从野生玫瑰中克隆了2个基因MASAKO C1和MASAKO D1,研究发现它们与雄蕊和心皮的形成有关。
甘薯[Ipomoea batatas(L.) Lam]又名红薯,属旋花科,是一年生或者多年生的蔓生草本植物,是重要的粮食、饲料和能源作物[13]。……
