全 文 ：林业科学研究摇 圆园员源袁圆苑渊员冤院员圆园 员圆苑云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员源冤园员鄄园员圆园鄄园愿
赤桉 郧粤孕阅匀家族基因的克隆及其序列分析
陈鸿鹏员袁 朱凤云圆袁 吴志华员袁 谢耀坚员鄢
渊员援国家林业局桉树研究开发中心袁广东 湛江摇 缘圆源园圆圆曰 圆援黄淮学院生物工程系袁河南 驻马店摇 源远猿园园园冤
收稿日期院 圆园员猿鄄园苑鄄园圆
基金项目院 湛江市科技计划项目渊圆园员猿粤园猿园员远冤曰林业重大公益性行业专项渊圆园员员园源园园猿冤曰广东省自然科学基金项目渊怨员源缘远圆源缘猿远鄄
源园园园园园猿冤
作者简介院 陈鸿鹏渊员怨苑怨要冤袁男袁博士袁助理研究员援 研究方向院林业生物技术和植物资源应用援 电话院园苑缘怨鄄猿猿愿圆员远猿援 耘鄄皂葬蚤造院糟澡藻灶澡燥早灶鄄
责藻灶早园园苑岳 员圆远援 糟燥皂
鄢 通讯作者院耘鄄皂葬蚤造院曾蚤藻赠躁岳 圆员糟灶援 糟燥皂
关键词院赤桉曰郧粤孕阅匀曰家族基因曰克隆曰序列分析
中图分类号院匝苑缘猿曰杂苑圆圆援 猿 垣 猿 文献标识码院粤
悦造燥灶蚤灶早 葬灶凿 杂藻择怎藻灶糟藻 粤灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 郧粤孕阅匀 云葬皂蚤造赠 郧藻灶藻泽 枣则燥皂
耘怎糟葬造赠责贼怎泽 糟葬皂葬造凿怎造藻灶泽蚤泽
悦匀耘晕 匀燥灶早鄄责藻灶早员袁 在匀哉 云藻灶早鄄赠怎灶圆袁 宰哉 在澡蚤鄄澡怎葬员袁 载陨耘 再葬燥鄄躁蚤葬灶员
渊员援 悦澡蚤灶葬 耘怎糟葬造赠责贼 砸藻泽藻葬则糟澡 悦藻灶贼则藻袁 在澡葬灶躁蚤葬灶早摇 缘圆源园圆圆袁 郧怎葬灶早凿燥灶早袁 悦澡蚤灶葬曰
圆援 阅藻责葬则贼皂藻灶贼 燥枣 粤早则燥灶燥皂赠鄄云燥则藻泽贼则赠 杂糟蚤藻灶糟藻袁 匀怎葬灶早澡怎葬蚤 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁 在澡怎皂葬凿蚤葬灶摇 源远猿园园园袁 匀藻爷灶葬灶袁 悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 郧粤孕阅匀 蚤泽 葬 贼赠责蚤糟葬造 泽贼则怎糟贼怎则葬造 责则燥贼藻蚤灶 蚤灶 藻怎噪葬则赠燥贼藻 燥则早葬灶蚤泽皂袁 憎澡蚤糟澡 责造葬赠泽 葬灶 蚤皂责燥则贼葬灶贼 则燥造藻 蚤灶增燥造增藻凿 蚤灶
贼澡藻 遭蚤燥泽赠灶贼澡藻泽蚤泽 燥枣 糟藻造造 糟燥皂责燥泽蚤贼蚤燥灶 葬灶凿 贼澡藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 燥枣 早藻灶藻贼蚤糟 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶援 陨灶 燥则凿藻则 贼燥 则藻增藻葬造 贼澡藻 遭蚤燥造燥早蚤糟葬造 枣怎灶糟鄄
贼蚤燥灶 燥枣 郧粤孕阅匀 蚤灶 贼澡藻 早则燥憎贼澡 葬灶凿 凿藻增藻造燥责皂藻灶贼 燥枣 耘怎糟葬造赠责贼怎泽袁 猿 早藻灶藻泽 憎藻则藻 燥遭贼葬蚤灶藻凿 葬灶凿 灶葬皂藻凿 葬泽 耘悦鄄郧粤孕员袁 耘悦鄄
郧粤孕圆 葬灶凿 耘悦鄄郧粤孕猿 遭赠 葬皂责造蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 憎蚤贼澡 责则蚤皂藻则泽 枣燥则 郧粤孕阅匀 早藻灶藻泽 糟燥灶泽藻则增藻凿 则藻早蚤燥灶泽 葬灶凿 砸粤悦耘 皂藻贼澡燥凿 枣则燥皂 贼澡藻
赠燥怎灶早 造藻葬枣 燥枣 耘怎糟葬造赠责贼怎泽 糟葬皂葬造凿怎造藻灶泽蚤泽援 栽澡藻 遭蚤燥蚤灶枣燥则皂葬贼蚤糟泽 葬灶葬造赠泽蚤泽 泽怎早早藻泽贼藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 责则燥贼藻蚤灶泽 藻灶糟燥凿藻凿 遭赠 糟燥则则藻鄄
泽责燥灶凿蚤灶早 早藻灶藻泽 燥憎灶藻凿 贼澡藻 贼赠责蚤糟葬造 糟燥灶泽藻则增藻凿 凿燥皂葬蚤灶泽 燥枣 郧粤孕阅匀 葬灶凿 泽澡燥憎藻凿 澡蚤早澡 澡燥皂燥造燥早赠 憎蚤贼澡 贼澡燥泽藻 燥枣 燥贼澡藻则 责造葬灶贼
泽责藻糟蚤藻泽援
运藻赠 憎燥则凿泽院耘怎糟葬造赠责贼怎泽 糟葬皂葬造凿怎造藻灶泽蚤泽曰 郧粤孕阅匀曰 枣葬皂蚤造赠 早藻灶藻泽曰 糟造燥灶蚤灶早曰 泽藻择怎藻灶糟藻 葬灶葬造赠泽蚤泽
甘油醛鄄猿鄄磷酸脱氢酶渊郧粤孕阅匀冤是高等植物糖
酵解和糖异生反应中的关键酶袁是维持生命活动能
量形成的最基本酶之一袁它氧化甘油醛鄄猿鄄磷酸生成
员袁猿鄄二磷酸甘油酸袁由此为糖酵解过程提供产生
粤栽孕的底物咱员 原 源暂 遥 此外袁由于该酶基因为管家基因袁
几乎在所有组织中都高水平表达袁在同种细胞或组
织中的蛋白质表达量较为恒定袁故被广泛用作实时
荧光定量 孕悦砸的内参基因咱缘 原 怨暂 遥 近年来袁随着研究
的不断深入袁发现 郧粤孕阅匀 还参与胚胎的特化尧细胞
融合尧微管结束尧磷酸转移酶激活尧阅晕粤 复制与修复
等过程袁并调控组蛋白基因的表达尧调节端粒结构袁
具有核膜融合和微管成束的活性咱员园 原 员源暂 遥 同时袁
郧粤孕阅匀的 皂砸晕粤和蛋白质水平会受到各种环境因
素的影响袁 并具有不同的亚细胞定位以及多元化的
生理功能咱员缘 原 员远暂 遥
赤桉渊耘怎糟葬造赠责贼怎泽 糟葬皂葬造凿怎造藻灶泽蚤泽 阅藻澡灶澡援 冤是桃金
娘科渊酝赠则贼葬糟藻葬藻冤桉树属渊耘怎糟葬造赠责贼泽 蕴爷 匀佴则蚤贼援 冤的一
个树种袁具有生长快袁适应性强袁喜光袁耐高温尧干旱尧
耐碱等特性袁因此袁在桉树的育种与栽培等领域有着
广泛的应用咱员苑 原 员愿暂 遥 郧粤孕阅匀作为一种重要的代谢调
节酶袁对植物的生理代谢和抗逆性极为重要咱员怨暂 遥 因
此袁为了了解 郧粤孕阅匀 基因的特点对赤桉生长的影
第 员 期 陈鸿鹏等院赤桉 郧粤孕阅匀家族基因的克隆及其序列分析
响袁本研究采用 砸粤悦耘 和 砸栽鄄孕悦砸 方法克隆了赤桉
中的 郧粤孕阅匀家族的 猿 条基因袁并利用生物信息学方
法对这些基因进行了分析遥
员摇 材料与方法
员援 员摇 材料
员援 员援 员摇 植物材料摇 本研究所用的赤桉幼苗栽种于
国家林业局桉树研究开发中心国家南方种苗基地袁
将赤桉的嫩叶采摘后袁立即于液氮中保存备用遥
员援 员援 圆 摇 主要试剂 摇 感受态细胞大肠杆菌 阅匀缘琢尧
凿晕栽孕泽尧阅晕葬泽藻尧阅晕粤 凝胶回收试剂盒等购自 粤皂遭蚤燥
公司曰糟阅晕粤 杂赠灶贼澡藻泽蚤泽 运蚤贼 购自 栽澡藻则皂燥 公司曰孕则蚤皂藻鄄
泽贼葬则高保真酶购自 栽葬噪葬则葬 公司曰员园园 遭责 责造怎泽 阅晕粤
蕴葬凿凿藻则尧 阅晕葬泽藻尧 栽燥贼葬造 砸晕粤 孕怎则蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 杂赠泽贼藻皂尧 缘 爷
砸粤悦耘以及 猿爷砸粤悦耘 试剂盒等购自 陨灶增蚤贼则燥早藻灶 公司曰
责耘粤杂再鄄月造怎灶贼 杂蚤皂责造藻载体购自北京全式金公司曰其它
生化试剂和常规试剂如 阅耘孕悦尧匀圆韵尧栽则蚤泽尧耘阅栽粤尧无
水乙醇尧耘月尧巯基乙醇等均为分析纯袁购于国药集团
化学试剂有限公司咱圆园暂 遥
员援 员援 猿摇 生物信息学软件以及网上资源 摇 生物信息
学软件为 郧藻灶凿燥糟尧悦澡则燥皂葬泽尧灾藻糟贼燥则 晕栽陨 员员援 园尧郧藻灶藻鄄
栽则藻藻尧粤灶贼澡责则燥贼 缘援 园尧灾酝阅 员援 愿援 缘尧酝耘郧粤 源援 员尧悦造怎泽贼葬造 载
圆援 园以及 孕则蚤皂藻则 孕则藻皂蚤藻则 缘援 园等袁网上资源为 郧藻灶月葬灶噪尧
杂燥枣贼月藻则则赠尧耘曾孕粤杂赠鄄孕则燥贼孕葬则葬皂 贼燥燥造及 杂憎蚤泽泽皂燥凿藻造等遥
员援 圆摇 研究方法
员援 圆援 员摇 赤桉叶片总 砸晕粤 提取与 糟阅晕粤 转录摇 将液
氮保存的赤桉嫩叶迅速取出袁在液氮中研磨成粉末
状袁参照 陨灶增蚤贼则燥早藻灶 公司提供的试剂盒进行总 砸晕粤
的提取袁电泳检测袁之后用相应的试剂盒将总 砸晕粤
反转录成 糟阅晕粤尧缘爷砸粤悦耘 糟阅晕粤 和 猿爷砸粤悦耘 糟阅晕粤袁
保存于 原 圆园 益备用咱圆园暂 遥
员援 圆援 圆摇 郧粤孕基因保守区片段的克隆摇 郧粤孕阅匀 蛋白
是一种在进化上比较保守的蛋白袁尤其是功能性区
域袁通过对 晕悦月陨数据库中 郧粤孕阅匀蛋白的序列分析
和比对袁发现 郧粤孕阅匀 蛋白最保守区的序列为院运陨郧鄄
陨晕郧云郧砸陨郧砸蕴灾尧宰再阅晕耘宰郧再杂袁由此设计了如下引
物进行保守区的扩增院
耘悦鄄郧粤孕 云员院 缘 爷鄄郧粤栽郧栽悦郧粤郧悦栽悦郧栽悦郧悦悦郧栽鄄
悦粤粤悦郧粤鄄猿爷
耘悦鄄郧粤孕 砸员院缘爷鄄悦粤悦悦栽悦栽悦悦粤郧栽悦悦栽栽悦粤栽悦郧粤鄄猿爷
以赤桉嫩叶 糟阅晕粤 为模板袁选用 耘悦鄄郧粤孕 云员驭
耘悦鄄郧粤孕 砸员 引物进行 孕悦砸 扩增遥 缘园 滋蕴 的 孕悦砸 反
应体系为院园援 缘 滋蕴 孕则蚤皂藻鄄泽贼葬则 聚合酶 渊缘 哉窑滋蕴 原员冤袁
缘援 园 滋蕴 员园 伊 孕悦砸 遭怎枣枣藻则渊憎蚤贼澡 酝早圆 垣 冤袁源援 园 滋蕴 凿晕栽孕泽
渊各 圆援 缘 皂皂燥造窑蕴 原员袁圆援 园 滋蕴 糟阅晕粤袁员援 园 滋蕴 耘悦鄄郧粤孕
云员 渊员园 滋皂燥造窑蕴 原员 冤袁员援 园 滋蕴 耘悦鄄郧粤孕 砸员 渊员园 滋皂燥造
窑蕴 原员冤袁猿员援 缘 滋蕴 凿凿匀圆韵遥 孕悦砸扩增条件院怨愿 益预变
性 缘 皂蚤灶曰怨愿 益变性 员园 泽袁远圆 益退火 猿园 泽袁苑圆 益延伸 员
皂蚤灶袁缘 个循环曰怨愿 益变性 员园 泽袁远园 益退火 猿园 泽袁苑圆 益
延伸 员 皂蚤灶袁缘 个循环曰怨愿 益变性 员园 泽袁缘愿 益退火 猿园
泽袁苑圆 益延伸 员 皂蚤灶袁圆缘 个循环曰苑圆 益继续延伸 缘 皂蚤灶曰
源 益保温遥 反应结束后袁对产物进行回收尧克隆和
测序咱圆园暂 遥
员援 圆援 猿摇 郧粤孕基因 砸粤悦耘 片段的克隆摇 通过对获得
的基因片段进行克隆测序袁利用 孕则蚤皂藻则 孕则藻皂蚤藻则 远援 园
分别设计了 耘悦鄄郧粤孕基因的 缘爷砸粤悦耘和 猿爷砸粤悦耘引
物渊表 员冤袁由上海博尚生物公司通过 孕粤郧耘 方式进
行合成和纯化遥
表 员摇 耘悦鄄郧粤孕基因的 砸粤悦耘特异引物
引物 基因 编号 序列
缘爷砸粤悦耘 耘悦鄄郧粤孕 员 缘郧杂孕 员 缘爷鄄郧郧栽粤栽郧郧郧粤悦悦粤粤郧栽栽郧郧栽悦栽郧郧粤鄄猿爷
缘郧杂孕 圆 缘爷鄄郧粤悦粤栽栽悦栽悦悦粤粤郧粤粤郧郧悦郧栽悦栽栽悦粤鄄猿爷
耘悦鄄郧粤孕 圆 缘郧杂孕 猿 缘爷鄄郧栽郧粤栽郧栽郧悦栽栽栽悦栽悦郧郧悦栽郧粤郧粤栽郧粤鄄猿爷
缘郧杂孕 源 缘爷鄄悦悦郧悦悦栽悦悦郧粤悦粤郧粤郧栽栽粤粤粤郧粤悦粤鄄猿爷
耘悦鄄郧粤孕 猿 缘郧杂孕 缘 缘爷鄄郧栽郧粤郧郧悦粤郧栽郧粤郧郧郧粤栽郧粤郧粤栽粤粤悦悦栽鄄猿爷
缘郧杂孕 远 缘爷鄄郧郧粤栽栽悦栽郧栽悦悦粤粤郧悦粤郧粤郧粤栽悦悦粤鄄猿爷
猿爷砸粤悦耘 耘悦鄄郧粤孕 员 猿郧杂孕 员 缘爷鄄郧粤栽郧栽栽郧悦栽郧栽郧悦栽栽悦栽郧郧粤悦粤粤栽郧粤鄄猿爷
猿郧杂孕 圆 缘爷鄄郧粤粤悦郧悦粤郧悦栽郧栽郧郧悦粤粤悦悦粤栽悦粤鄄猿爷
耘悦鄄郧粤孕 圆 猿郧杂孕 猿 缘爷鄄郧粤粤郧悦悦粤栽悦栽粤栽郧粤悦粤栽悦栽郧悦悦郧粤粤郧粤鄄猿爷
猿郧杂孕 源 缘爷鄄悦粤粤粤悦郧郧粤悦栽粤栽悦悦粤粤栽栽栽郧栽栽郧粤鄄猿爷
耘悦鄄郧粤孕 猿 猿郧杂孕 缘 缘爷鄄郧栽栽粤栽悦栽悦粤栽悦悦悦栽悦粤悦栽郧悦悦栽悦粤悦栽郧粤鄄猿爷
猿郧杂孕 远 缘爷鄄悦粤粤郧郧栽郧悦粤郧粤郧粤郧悦栽郧栽郧栽郧悦粤鄄猿爷
员圆员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
同理袁以赤桉嫩叶 缘爷砸粤悦耘 糟阅晕粤 为模板袁选用
缘爷砸粤悦耘引物与 哉孕酝为引物进行 孕悦砸扩增袁反应体
系同 员援 圆援 圆 节袁用 哉孕酝驭 缘郧杂孕 员 辕 猿 辕 缘 代替 耘悦鄄郧粤孕
云员驭 耘悦鄄郧粤孕 砸员 进行扩增遥 此后继续用 缘郧杂孕 圆 辕 源 辕
远 做巢式 孕悦砸以提高产物纯度遥
猿爷砸粤悦耘反应与 缘爷砸粤悦耘类似袁以 猿爷砸粤悦耘 糟阅鄄
晕粤 为模板袁反应体系同 员援 圆援 圆 节袁用 粤哉粤孕尧猿郧杂孕
员 辕 猿 辕 缘尧猿郧杂孕 圆 辕 源 辕 远 分别代替 哉孕酝尧缘郧杂孕 员 辕 猿 辕 缘尧
缘郧杂孕 圆 辕 源 辕 远 进行巢式 孕悦砸扩增遥 孕悦砸扩增条件院怨愿
益预变性 缘 皂蚤灶曰怨愿 益变性 员园 泽袁远园 益退火 猿园 泽袁苑圆
益延伸 员 皂蚤灶袁猿缘 个循环曰苑圆 益继续延伸 缘 皂蚤灶曰源 益
保温咱圆园暂 遥
对 砸粤悦耘产物分别进行回收尧克隆和测序遥
员援 圆援 源摇 耘悦鄄郧粤孕基因及蛋白质的序列特征分析摇 对
耘悦鄄郧粤孕基因保守片段尧缘爷砸粤悦耘产物和 猿爷砸粤悦耘 产
物进行测序袁将相关的序列进行拼接和校对后袁获得
了 耘悦鄄郧粤孕基因的全长 糟阅晕粤袁通过网上资源和生物
信息学软件对基因的 韵砸云尧功能及其他特性进行分
析和预测遥
圆摇 结果与分析
圆援 员摇 赤桉嫩叶总 砸晕粤的提取质量
取 猿 滋蕴 的 砸晕粤 样品进行电泳检测袁电泳结束
后在凝胶成像系统中观察总 砸晕粤 的提取质量遥 由
图 员 看出院电泳条带清晰整齐袁圆愿杂 条带的亮度约为
员愿杂的 圆 倍袁具有较高的纯度和完整性袁所提取的赤
桉叶片总 砸晕粤效果较好袁可用于后续的 糟阅晕粤 反转
录试验遥
图 员摇 总 砸晕粤的电泳检测结果
圆援 圆摇 耘悦鄄郧粤孕基因片段的分离
以反转录的 糟阅晕粤 为模板袁使用 耘悦鄄郧粤孕 云员驭
耘悦鄄郧粤孕 砸员 引物组合进行 孕悦砸 扩增袁得到 员 条约
怨园园 遭责的片段遥 将此基因片段进行克隆和测序获得
序列信息袁经由 灾藻糟贼燥则 晕栽陨 员员援 园 和 晕悦月陨 月造葬泽贼 上进
行比对分析后袁确认此序列片段是 猿 种 郧粤孕 基因的
保守区部分片段袁其中袁圆 种长度一致袁另外 员 种比
前二者少了 员圆怨 遭责 的编码区遥 电泳图中目的条带
为 员 条主带袁实际在主带下面还有一些微弱的条带
出现袁因此袁经过克隆和测序后袁会有 猿 种 郧粤孕 基因
的序列信息渊图 圆冤遥
图 圆摇 耘悦鄄郧粤孕基因保守片段的扩增结果
在以 缘爷 砸粤悦耘 糟阅晕粤 为模板袁缘爷 砸粤悦耘 引物与
哉孕酝为引物进行 圆 轮巢氏 孕悦砸 扩增后袁在 员援 圆豫的
琼脂糖凝胶中进行电泳检测袁获得大小分别为 愿缘园尧
粤院缘 郧杂孕 员 辕 猿 辕 缘 扩增产物曰月院缘 郧杂孕 圆 辕 源 辕 远 扩增产物
图 猿摇 缘爷 砸粤悦耘扩增凝胶电泳图
缘园园 遭责 左右的清晰 阅晕粤 条带 渊图 猿冤遥 此外袁猿爷
砸粤悦耘 孕悦砸扩增后袁电泳也获得了 愿猿园 遭责 和 远远园 遭责
圆圆员
第 员 期 陈鸿鹏等院赤桉 郧粤孕阅匀家族基因的克隆及其序列分析
左右的产物条带渊图 源冤遥
粤院猿 郧杂孕 员 辕 猿 辕 缘 扩增产物曰月院猿 郧杂孕 圆 辕 源 辕 远 扩增产物
图 源摇 猿爷 砸粤悦耘扩增凝胶电泳图
圆援 猿摇 生物信息学分析
圆援 猿援 员摇 耘悦鄄郧粤孕基因的全长 糟阅晕粤序列特征分析摇
将 缘爷 砸粤悦耘和 猿爷 砸粤悦耘各片段序列与保守区部分
片段进行拼接后袁获得了 猿 条 耘悦鄄郧粤孕 基因的全长
糟阅晕粤袁并通过生物软件 灾藻糟贼燥则 晕栽陨 员员援 园 将测序结果
分析袁得出 猿 条 耘悦鄄郧粤孕 基因的序列特征渊表 圆冤袁其
中袁耘悦鄄郧粤孕 员 与 耘悦鄄郧粤孕 猿 的编码区长度相同袁而
耘悦鄄郧粤孕 圆 同另外 圆 条基因相比袁少了一段 员圆怨 遭责的
编码序列渊图 缘冤遥
表 圆摇 耘悦鄄郧粤孕家族基因的 糟阅晕粤序列特征
基因 全长 糟阅晕粤辕 遭责
缘爷非编
码区 辕 遭责
编码框
辕 遭责
猿爷非编
码区 辕 遭责
编码氨
基酸 辕 葬葬
耘悦鄄郧粤孕 员 员 源圆苑 缘愿 员 园员员 猿缘缘 猿猿苑
耘悦鄄郧粤孕 圆 员 员圆源 圆源 摇 愿愿圆 圆员缘 圆怨源
耘悦鄄郧粤孕 猿 员 源愿愿 员怨员 员 猿缘猿 圆愿猿 猿猿苑
圆援 猿援 圆 摇 耘悦鄄郧粤孕 基因的蛋白质序列分析 摇 应用
灾藻糟贼燥则 晕栽陨 员员援 园 将 猿 条 耘悦鄄郧粤孕基因的 韵砸云翻译成
相应的蛋白质序列袁并与其它不同植物的 郧粤孕阅匀
蛋白进行比对分析 渊图 缘冤发现院赤桉的 猿 个 耘悦鄄
郧粤孕阅匀蛋白与其他物种的 郧粤孕阅匀 蛋白同源性较
高袁高达 怨缘豫以上袁由此可推测袁这些基因是 郧粤孕家
族基因的成员袁郧粤孕阅匀 蛋白质序列是高度保守的遥
本研究中获得的 猿 个 耘悦鄄郧粤孕阅匀 蛋白之间相似性
较高袁其中袁耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 与 耘悦鄄郧粤孕阅匀猿 的长度相
同袁耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 同另外 圆 条基因相比袁少了一段
源猿葬葬的蛋白质序列遥 耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 与 耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿
的序列相似性较高袁很可能为同一家族成员经过不
同进化后出现了差异袁并行使不同的功能遥
图 缘摇 多种植物 郧粤孕阅匀的蛋白质序列比对分析
猿圆员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
圆援 猿援 猿摇 分子系统进化聚类分析摇 为探讨 耘悦鄄郧粤孕鄄
阅匀 与其他植物 郧粤孕阅匀 的亲缘进化关系袁应用
悦造怎泽贼葬造 载 圆援 园 和 酝耘郧粤源援 员 软件的相邻连接法
渊晕藻蚤早澡遭燥怎则 允燥蚤灶蚤灶早袁晕允冤对该基因编码的蛋白质与烟
草 渊 晕蚤糟燥贼蚤葬灶葬 贼葬遭葬糟怎皂 蕴蚤灶灶援 冤尧葡萄 渊 灾蚤贼蚤泽 增蚤灶蚤枣藻则葬
蕴蚤灶灶援 冤尧杨树 渊 孕燥责怎造怎泽 蕴蚤灶灶援 冤尧水稻 渊 韵则赠扎葬 泽葬贼蚤增葬
蕴蚤灶灶援 冤尧棉花 渊郧燥泽泽赠责蚤怎皂 澡蚤则泽怎贼怎皂 蕴蚤灶灶援 冤等物种的
郧粤孕阅匀蛋白质序列构建系统进化树遥 从整体上看袁
郧粤孕阅匀是一种在进化上非常保守的蛋白袁耘悦鄄郧粤孕鄄
阅匀 圆 和 耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 聚为一个分支袁之后再同 耘悦鄄
郧粤孕阅匀 员 聚在一起遥 同时袁猿 个 耘悦鄄郧粤孕阅匀 同葡萄
的 郧粤孕阅匀 亲缘关系较近袁能够聚合成一个分支遥
耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 位于系统进化树的前端袁处于较原始
的地位曰耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 位于系统进化树的最后面袁处
于最进化的地位袁这与其缺失一段功能区有一定的
关系遥
圆援 猿援 源 摇 耘悦鄄郧粤孕阅匀 的理化特征 摇 利用 粤灶贼澡藻责则燥贼
缘郾 园 软件和 耘曾孕粤杂赠鄄孕则燥贼孕葬则葬皂 贼燥燥造 网站数据库对 猿
个 耘悦鄄郧粤孕阅匀蛋白质序列进行理化性质的分析和
预测袁疏水标度值的正值为亲水性袁负值为疏水性遥
从表 猿 可看出院三者之间的蛋白质理化性质基本相
似袁差异很小袁都属于疏水性蛋白袁其中袁耘悦鄄郧粤孕阅匀
圆 的稳定性低于另外二者遥
图 远摇 基于 晕允算法构建的多种植物的 郧粤孕阅匀的系统进化树
大量的原核和真核生物的 郧粤孕阅匀 蛋白同源性
很高袁序列结构比较相似遥 从图 苑 可看出院猿 个 耘悦鄄
郧粤孕阅匀蛋白都没有跨膜结构域袁这说明 耘悦鄄郧粤孕阅匀
不是膜结合蛋白袁是一种分布在细胞中多个细胞器
的功能蛋白遥
根据软件 粤灶贼澡藻责则燥贼 缘援 园 分析袁在 猿 个 耘悦鄄郧粤孕鄄
阅匀蛋白质序列中袁都各自有 缘 个明显的信号肽剪切
位点渊图 愿冤袁耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 和 耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 的都分
别在 杂藻则员愿圆尧 粤造葬员愿缘尧 粤造葬圆员缘尧 郧造赠圆圆园尧 悦赠泽猿猿远 位置
上袁其中袁以 杂藻则员愿圆 位置可能性最大曰耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆
的分别在 杂藻则员猿怨尧粤造葬员源圆尧粤造葬员苑圆尧郧造赠员苑苑尧悦赠泽圆怨猿 位
置上袁其中袁以 杂藻则员猿怨 位置可能性最大曰由此推测袁
目标蛋白被合成后袁在这些信号肽的导向作用下袁被
运输到相关的细胞器中行使功能袁而亚细胞定位预
测结果渊表 源冤显示院耘悦鄄郧粤孕阅匀 主要在细胞质中分
布袁这与其他物种该基因相关研究结论相符合遥
表 猿摇 耘悦鄄郧粤孕阅匀蛋白的基本理化特征
蛋白序列 分子式 分子量 正电荷残基 负电荷残基 等电点 不稳定系数 亲疏水性
耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 悦员远源员匀圆远园苑晕源猿苑韵源怨园 杂员圆 猿远苑怨员援 苑怨阅葬 源员 源猿 远援 猿远缘 圆缘援 苑猿 鄄园援 园苑怨
耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 悦员源源园匀圆圆愿远晕猿苑愿韵源圆苑 杂怨 猿圆员圆猿援 远愿阅葬 猿苑 猿远 愿援 员缘缘 员愿援 猿远 鄄园援 园圆圆
耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 悦员远猿苑匀圆远园苑晕源猿猿韵源愿愿 杂员员 猿远远圆猿援 远远阅葬 源圆 源员 苑援 怨远缘 猿远援 远远 鄄园援 园源圆
源圆员
第 员 期 陈鸿鹏等院赤桉 郧粤孕阅匀家族基因的克隆及其序列分析
图 苑摇 猿 个 耘悦鄄郧粤孕阅匀跨膜结构域的分析
图 愿摇 耘悦鄄郧粤孕阅匀的信号肽剪切位点的分析
表 源摇 耘悦鄄郧粤孕阅匀蛋白亚细胞定位预测结果
蛋白序列 存在位置 同源性预测 理论预测 神经预测 相似性预测 综合预测
耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 细胞质 远援 猿园 园援 园园 圆援 员圆 缘援 愿园 怨援 愿缘
耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 细胞质 猿援 圆园 园援 园园 员援 愿源 缘援 怨圆 怨援 怨缘
耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 细胞质 猿援 员园 园援 园园 圆援 苑圆 缘援 怨园 怨援 怨苑
经过 杂憎蚤泽泽皂燥凿藻造 杂藻则增藻则和 灾酝阅员援 愿援 缘 软件的分
析袁发现在 耘悦鄄郧粤孕阅匀 经过多次折叠后袁由 源 个亚
基组合起来形成了具有活性催化功能的三维立体结
构渊图 怨冤 咱圆员暂 遥 由于 猿 个 耘悦鄄郧粤孕阅匀 的蛋白序列高
度相似袁所以他们的结构也十分相似遥 耘悦鄄郧粤孕阅匀
的三维立体结构以 琢鄄螺旋和 茁鄄折叠为主袁其中袁
晕粤阅 垣结合区有 员 个典型的 琢 辕 茁 双层核苷酸折叠
区要砸燥泽泽皂葬灶灶折叠区咱圆圆暂 袁这个结构由 怨 个 茁鄄折叠
组成院茁粤渊猿鄄愿冤袁茁月渊圆苑鄄猿猿冤袁茁悦渊缘愿鄄远园冤袁茁阅渊远缘鄄远苑冤袁茁耘渊苑园鄄苑缘冤袁茁云渊怨圆鄄怨缘冤袁茁郧渊员员远鄄员员怨冤袁茁匀渊员圆愿鄄员猿园冤
以及 茁陨渊员源缘鄄员源远冤袁同时袁这些 茁 折叠之间由短螺旋
和无规则卷曲连接起来遥 活性结构域由 愿 个 茁鄄折叠
和 猿 个长的 琢鄄螺旋组成院茁员 渊员苑园鄄员苑怨冤袁 茁圆 渊圆园苑鄄
圆员园冤袁 茁猿 渊 圆圆愿鄄圆猿缘 冤袁 茁源 渊 圆源员鄄圆源怨 冤袁 茁缘 渊 圆苑员鄄
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猿员源冤袁 琢员 渊员缘员鄄员远愿冤袁 琢圆 渊圆缘远鄄圆远远冤以及 琢猿 渊猿员苑鄄
猿猿远冤遥 由于 耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 缺少了这段蛋白质序列袁
因此袁在其三维立体结构中缺少了图 怨 中 阅 所示的
结构曰同时袁由于 蕴赠泽员源远渊第 员源远 个氨基酸残基渊赖
氨酸冤冤和 悦赠泽员缘缘 第 员缘缘 个氨基酸残基 渊半胱胺
酸冤冤是活性位点之一袁因此袁耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 可能缺失
部分催化活性遥 此外袁从图 怨 还看出袁耘悦鄄郧粤孕阅匀 员
的 源 个亚基聚合后袁不能结合 晕粤阅 垣 袁耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆
只能结合 圆 个 晕粤阅 垣 袁而 耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 能够正常的
与 源 个 晕粤阅 垣结合袁因此袁推测这 猿 个 耘悦鄄郧粤孕阅匀成
员间具有不同的功能遥
缘圆员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
粤院 耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 四聚体曰月院 耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 四聚体曰悦院 耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 四聚体曰阅院 耘悦鄄郧粤孕阅匀 圆 四聚体缺少的结构
图 怨摇 耘悦鄄郧粤孕阅匀的三维立体结构图
猿摇 结论与讨论
本研究利用 砸粤悦耘结合 砸栽鄄孕悦砸 的方法从赤桉
中得到 猿 个 耘悦鄄郧粤孕 基因的 糟阅晕粤 序列袁同时袁对其
进行了多方面的生物信息学分析遥 结果发现院这 猿
个 耘悦鄄郧粤孕 基因的序列高度相似袁但由于在序列上
存在一定的差异性袁因此袁其亲缘进化关系以及三维
结构也出现了差异遥 耘悦鄄郧粤孕 圆 和 耘悦鄄郧粤孕 猿 基因亲
缘关系较近袁而与 耘悦鄄郧粤孕 员 基因的亲缘关系较远遥
同时袁三维结构显示 耘悦鄄郧粤孕阅匀 员 的 源 个亚基聚合
后袁没有 晕粤阅 垣 的结合域袁不能结合 晕粤阅 垣 袁而 耘悦鄄
郧粤孕阅匀 圆 和 耘悦鄄郧粤孕阅匀 猿 分别能够结合 圆 个和 源 个
晕粤阅 垣 遥 作为高等植物糖酵解和糖异生反应中的关
键酶袁晕粤阅 垣对于 郧粤孕阅匀 的磷酸化活性非常重要袁
因此袁推测这 猿 个 郧粤孕阅匀基因在赤桉的生长发育中
可能具有不同的功能遥 此外袁晕蚤灶葬 等咱圆猿暂 尧晕葬噪葬躁蚤皂葬
等咱圆源暂发现袁同 耘悦鄄郧粤孕 猿 基因相比袁耘悦鄄郧粤孕 圆 基因
缺失这段序列与细胞的正常生理活动相关袁大量的
郧粤孕阅匀积累会导致细胞的死亡袁由此推测 耘悦鄄郧粤孕
圆 基因和 耘悦鄄郧粤孕 猿 基因与调控赤桉生长发育过程
中细胞死亡有一定的相关性遥
当生物体受到不同的胁迫后袁其体内的正常代
谢途径会受到不同程度的影响袁郧粤孕阅匀 作为糖酵解
途径中的一种关键酶袁可以感知细胞内的非正常状
态袁将细胞质的野要求冶携带到细胞核中袁借此将细
胞内代谢状态和基因表达耦合在一起咱圆缘 原 圆苑暂 遥 因此袁
赤桉中的 猿 个 郧粤孕 基因也可能对其生长环境中遇
到的胁迫进行一定的调节袁从而保证植株的正常生
长遥 本研究为揭示该基因在不同树种或无性系中的
表达情况袁分离纯化该蛋白及研究其功能等提供了
重要的参考依据曰同时为进一步成为荧光定量 孕悦砸
的内参基因分析提供了材料袁也为研究其他 郧粤孕 基
因奠定了基础遥
参考文献院
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咱源暂 侯志军袁 张长生袁 金 摇 辛援 貉 郧粤孕阅匀 基因的克隆与序列分析
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咱远暂 朱摇 华袁赵瑞强袁吴耀生援三七植物 郧粤孕阅匀基因克隆及序列分析
咱允暂 援 西北植物学报袁 圆园园远袁 圆远渊苑冤院 员猿员远 原 员猿员怨
咱苑暂 黄摇 科袁 李春峰袁 范晓东袁 等援家蚕 郧粤孕阅匀基因的克隆及分析
咱允暂 援 西南大学学报院自然科学版袁 圆园园愿袁 猿园渊员员冤院 远愿 原 苑猿
咱愿暂 陈欣虹袁 钱摇 琨袁 郁摇 川袁 等援 鸡内参基因 茁鄄葬糟贼蚤灶方流和 郧粤孕鄄
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第 员 期 陈鸿鹏等院赤桉 郧粤孕阅匀家族基因的克隆及其序列分析
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咱员苑暂 陆钊华袁 徐建民袁 白嘉雨袁等援 细叶桉和赤桉种源间材性变异
研究咱允暂 援林业科学研究袁 圆园园园袁 员猿 渊源冤院 猿苑园 原 猿苑远
咱员愿暂 林睦就援 高抗逆性速生桉树优树选择研究咱允暂援 湖南林业科技袁
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咱圆园暂 朱凤云袁 陈鸿鹏袁 谭晓风袁 等援 油茶脂氧合酶基因全长 糟阅晕粤
的克隆与序列分析咱允暂 援 中南林业科技大学学报院自然科学版袁
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阅匀 葬泽 葬 噪藻赠 糟燥皂责燥灶藻灶贼咱允暂 援 悦藻造造袁 圆园园猿袁 员员源院 圆缘缘 原 圆远远
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