涮辣ERF转录因子的生物信息分析

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涮辣,是小米辣的栽培变种,是云南特有的辣椒资源,1~2年生,主要产于中国云南德宏、保山、临沧及缅甸北部的亚热带山区。涮辣的辣椒素含量极高,达19.8148 mg·g-1,二氢辣椒素含量6.1074 mg·g-1,辣度级别超过10级。ERF转录因子家族是植物最大的转录因子家族之一,大多存在于真核细胞中。ERF基因家族占植物转录因子的6%~7%,对植物的生理发育与次生代谢产物起重要调控作用。利用植物基因组RNA提取试剂盒(百泰克公司)提取云南涮辣胎座RNA,反转录成cDNA,利用同源克隆技术克隆ERF的全长cDNA序列,借助植物转录因子数据库对涮辣ERF转录因子家族进行序列鉴定,运用生物信息分析软件对其进行基因结构预测、同源基因分析、多序列比对、蛋白二级结构预测、蛋白特性分析、跨膜结构分析、信号肽分析及调控目的基因的miRNA预测。PCR产物凝胶电泳表明其产物为单一条带,大小为800 bp左右,与预期结果相符,双向测序表明该片段长度为795 bp。基因结构预测可知,该片段含有1个外显子,与茄科ERF高度同源,该基因CDS序列的全长为795 bp,编码264个氨基酸残基。生物信息分析表明:其编码蛋白质化学式为C1328H2050N376O409S9,相对分子质量为30115.70,理论等电点为5.74,属于酸性蛋白,不稳定指数为50.78,属于不稳定蛋白,脂肪指数64.36,该蛋白属亲水性蛋白,总平均疏水指数(GRAVY)为–0.790;该蛋白无信号肽,且不存在跨膜域;该蛋白二级结构含α螺旋、β转角、延长链和不规则卷曲,分别占27.65%、4.17%、12.12%和56.06%;该基因在起始密码子ATG之前有A,符合Koza规律,无调控目的基因的miRNA。涮辣ERF氨基酸序列与多个物种的ERF氨基酸序列相似。相似性分别为:马铃薯(Solanum tuberosum,NP001275232.1)71.88%;番茄(S.lycopersicum,NP001234308.2)72.36%;潘那利番茄(S. pennellii,XP015087747.1)72.00%;拟茸毛烟草(Nicotiona tomentosiformis,XP009608570.1)69.29%;烟草(N. tabacum,XP016475776.1)68.40%。采用MegAlin计算辣椒ERF氨基酸与其他物种的相似度,用MEGA7.0分子软件构建进化树。结果表明涮辣ERF蛋白质与番茄的亲缘关系近。
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