| 芋ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）基因家族的克隆、生物信息学及表达分析 |
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| 引用本文： | 何芳练,刘莉莉,蒋慧萍,邱祖杨,黄诗宇,董伟清.芋ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）基因家族的克隆、生物信息学及表达分析[J].热带作物学报,2022,43(8):1554-1564. |
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| 作者姓名： | 何芳练 刘莉莉 蒋慧萍 邱祖杨 黄诗宇 董伟清 |
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| 作者单位： | 1.广西壮族自治区农业科学院生物技术研究所,广西南宁 5300072.荔浦市农业农村局,广西荔浦 546600 |
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| 基金项目： | 广西重点研发计划项目(桂科AB20297041);广西农业科学院科技发展基金项目(桂农科2021JM82);广西荔浦芋试验站(TS202113) |
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| 摘 要： | 芋（Colocasia esculenta）为天南星科芋属成员,在世界范围内广泛种植,其球茎主要贮藏物质为淀粉。ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）是淀粉合成的第一个关键酶和限速酶,在植物淀粉合成中发挥关键作用,但目前关于芋AGPase基因家族的分子结构特征和表达模式还不清楚。本研究以芋新品种‘荔浦芋1号'为试材,从全长转录组注释信息中筛选到6个AGPase基因家族成员,利用RT-PCR技术克隆了6个基因的编码区,利用生物信息学对其理化性质、进化关系和保守motif进行分析;同时利用转录组学和荧光定量RT-PCR技术对6个基因在不同组织和球茎不同发育阶段的表达模式进行分析。结果表明：克隆获得6个芋AGPase基因编码区的cDNA序列,序列长度为1398~2028 bp,编码的蛋白大小为350~543 aa,其中4个基因（CeAGPL1~CeAGPL4）编码AGPase的大亚基,2个基因（CeAGPS1,CeAGPS2）编码AGPase的小亚基。系统进化分析显示,所有的AGPase分成了大亚基和小亚基2个群组,4个大亚基分在了大亚基组,2个小亚基分在了小亚基组。CeAGP家族蛋白分子质量范围为38 753.22~59 743.05 kDa,等电点范围为5.64~8.82,亚细胞定位为叶绿体、淀粉体和细胞质等。蛋白的保守motif分析发现,CeAGP家族蛋白共预测到11个保守motif,6个motif功能注释为NTP_transferase,除CeAGPS2外,另外5个CeAGP蛋白均包含11个motif。在不同组织中,6个CeAGP基因均能在所有组织中表达,其中CeAGPL3和CeAGPS1基因在叶片和叶柄中高表达,CeAGPL1和CeAGPS1基因在球茎中高表达,6个CeAGP基因在根的表达量均较低。在球茎不同发育阶段中,CeAGPL1和CeAGPS1高表达且均表现先升高后降低的趋势,2个基因分别在4月龄和5月龄阶段的表达量最高。该研究结果为后续阐明芋淀粉合成的分子机制提供依据。
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| 关 键 词： | 芋 AGPase 基因克隆 表达分析 |
| 收稿时间： | 2022-02-10 |
Cloning,Bioinformatics and Expression Analysis of ADP-glucose Pyrophosphorylase Gene Family in Colocasia esculenta |
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| HE Fanglian,LIU Lili,JIANG Huiping,QIU Zuyang,HUANG Shiyu,DONG Weiqing.Cloning,Bioinformatics and Expression Analysis of ADP-glucose Pyrophosphorylase Gene Family in Colocasia esculenta[J].Chinese Journal of Tropical Crops,2022,43(8):1554-1564. |
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| Authors: | HE Fanglian LIU Lili JIANG Huiping QIU Zuyang HUANG Shiyu DONG Weiqing |
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| Affiliation: | 1. Biotechnology Research Institute, Guangxi Academy of Agricutural Sciences, Nanning, Guangxi 530007, China2. Lipu Municipal Bureau of Agriculture and Rural Affairs, Lipu, Guangxi 546600, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Colocasia esculenta AGPase gene cloning expression analysis |
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