三个新的大白菜CBL基因的鉴定和特征分析摘要:利用大白菜已知CBL基因序列,在公共核酸数据库屮重新搜索比对犬白菜的基因组序列,鉴定出3个新的大白菜CBL基因,并对这3个基因的结构、遗传进化和顺式元件进行了分析,为进一步克隆和研究这些基因的功能提供了有益借鉴。关键词:大白菜;CBL基因;基因结构;遗传进化;顺式元件中图分类号:Q785文献标识号:A文章编号:1001-4942(2012)12-0007-04IdentificationandCharacteristicsAnalysisofThreeNovelCBLGenesfromChineseCabbageZhangYongTaol,LiuLiFeng2,HuanQin3,WangFengDe2,GaoJianWei2,(l.InstituteofVegetables,Sciences,Linyi276012,China;LiHuaYin2,ZhangYiHui2,WangLiLiBin2*LinyiAcademyofAgricultural2.InstituteofVegetables,ShandongAcademyofAgriculturalSciences/ShandongKeyLaboratoryforBiologyofGreenhouseVegetables/ShandongBranchofNationalVegetableImprovementCenter,Jinan250100,China;3.LelingAgriculturalBureau,Leling253600,China)AbstractThreenovelCBLgeneswereindentifiedfromChinesecabbagebyusingtheknownCBLgenesofChinesecabbageasqueriestoblasttheChinesegenomesequencesinpublicnuclearaciddatabases.Thestructure,phylogenyandcis~elementsofthesegeneswereanalyzed・ThisstudyprovidedvaluableinformationforfurthercloningandfunctionalanalysisofthesenovelCBLgenes.KeywordsChinesecabbage;CBLgenes;Genestrueture;Phylogeny;Cis-elements近年来研究表明,植物中一类与钙结合的蛋白(类钙调磷酸酶B亚基蛋白,Calcineurin-Blikeprotein)基因CBL家族在植物应答干旱、盐碱、低温胁迫、矿质营养吸收、ABA以及钙信号转导过程中具有重要功能[2,5,10,13,15,17],CBL蛋白主要是作为钙感受器与一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(CIPK)互作来调控下游基因的表达,以响应各种不同的逆境和激素信号[2,4]。例如,在拟南芥中CBL4(S0S3)和CBL10蛋白可以和CIPK24(S0S2)结合,调控下游基因S0S1(钠离子/质子-反向运输的载体)的表达,促进细胞中钠离子的排出,从而提高植物对盐胁迫的抗性[2,11,16]。又如,在拟南芥中CBL1和CBL9与CIPK23结合,调控下游基因AKT1的表达,从而促进钾离子的吸收[7,17]o另外,AtCBL2和CTPK11结合可以调控拟南芥对碱(高pH)的抗性[8];拟南芥AtCBLK2、3、5、10基因在干旱、盐胁迫和ABA信号应答过程中具有重要功能[4,9,12,14,16]o在水稻、玉米等农作物中也有研究[3,8,9,11],但在我国重要蔬菜作物中缺乏系统研究。在以往的研究中,本文作者通过生物信息学分析,从大白菜基因组中鉴定出13个CBL基因,并对它们的遗传进化进行了分析[1]。在此基础上,作者利用大白菜已知CBL基因序列,在公共核酸数据库屮重新搜索比对大白菜的基因组序列,鉴泄出3个新的大白菜CBL基因,并对这3个基因的结构、遗传进化和顺式元件进行了分析,为进一步克隆和研究这些基因的功能奠定了基础。1研究方法利用大白菜已知CBL基因序列在GenBank中重新搜索比对大白菜的基因组序列(http://blastncbinlmnihgov/Blastcgi),寻找新的大白菜CBL基因序列,対鉴定出的CBL新基因进行结构分析和遗传进化分析,并对它们启动子序列中的顺式元件进行预测。结构分析利用GSDS(http://gsdscbipkueducn/)在线进彳亍,遗传进化分析利用MEGA41进行,采用Bootstraptest-NeighborJoining方法,重复500次运算,顺式元件预测采用PlantCARE软件进行在线分析。亚细胞定位预测在WoLFPS0RT(http://wolfpsortorg/)中进行。2结果与分析21大白菜3个新CBL基因的鉴定和结构特征分析利用已知的大白菜CBL基因序列,在GenBank中重新搜索和比对「,发现了3个新的大白菜CBL基因,分别位于大白菜A01和A10染色体上的BACAC234750KCU6953051和FP325321中,它们在大白菜基因组数据库BRAD中对应的基因位点分别为Bra002301>Bra026421和Bra011404o在BRAD中,Bra002301解析的编码区为333bp,不仅与我们的结果大不相同,与拟南芥等物种中的CBL编码区大小也相差甚远。据此认为,Bra002301的解析结果可能不正确,而BRAD中Bra011404的解析结果...