芝麻MATE基因家族的全基因再分析
2021-12-31王一丹
科技创新与应用 2021年20期
王一丹
(山西师范大学 生命科学学院,山西 临汾041000)
植物在生长期间会形成各类代谢产物,这些产物可满足植物生长需要,也可促进植物抵抗环境胁迫,一部分代谢产物也对植物产生毒性,为有效提高相关代谢产物的作用,已经鉴定出一系列针对不同底物的转运蛋白。MATE系列是发现的新型蛋白。1998年Morita从副溶血性弧菌中克隆得到第一个MATE蛋白,经过后续研究发现,MATE家族在许多物种中含量都很丰富。
现有研究表明,MATE转运蛋白直接或间接参与植物中各种代谢物的转运及生理过程。植物MATE基因蛋白质功能分化的前提条件为其家族数目的扩展、对比分析结果表明植物MATE基因的数量显著高于细菌,如水稻。
进化过程中植物基因组的多倍化和串联重复是导致MATE基因家族扩增的主要因素。目前很多学者从不同角度研究了拟南芥MATE蛋白,已经确定了10种MATE蛋白的功能。这些蛋白质参与植物器官离子转运、生物碱和类黄酮等代谢产物的转运等各种生理过程,例如抗铝胁迫。由于此蛋白和植物的很多生理活动都密切相关,因而可将其作为育种时的靶基因,以改善许多重要的性状,例如营养元素吸收和次生代谢产物含量等。
芝麻是一种常见的油料作物,其营养价值高,富含抗氧化剂,例如维生素和木脂素,对人体健康非常有益,尤其是黑芝麻,它比白芝麻更强大,总抗氧化剂能力更强[1]。目前,这些次生代谢产物在芝麻中的积累和运输机制作用仍然需要研究。……
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