拟南芥COMT基因家族的全基因组分析

摘要

COMT是木质素生物合成途径的关键酶,对植物的抗逆性有着重要意义。为了进一步研究COMT基因的功能,在植物基因组网站Phytozome下载拟南芥等不同植物来源的COMT基因成员,利用HMMER、Pfam与SMART等工具进一步筛选得到17个成员。系统进化树显示COMT基因家族的基本特征在单双子叶植物分离之前就已形成。对17条拟南芥COMT蛋白的理化性质、二级结构、保守基序与染色体定位进行分析。结果表明,拟南芥COMT基因家族成员的二级结构主要:由α-螺旋和无规则卷曲组成;甘氨酸和缬氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥COMT基因家族中存在10种不同的保守基序,其中motif 3在所有COMT基因中均有出现;COMT基因在染色体上也呈现不均等分布。盐胁迫处理和比较转录组学分析发现,AT1G21100、AT1G77520与AT1G77530的m RNA表达水平发生显著变化,推测这3条基因可能参与拟南芥对盐胁迫的响应过程,其高表达可能提高拟南芥的耐旱能力,这一结果可为提高植物抗逆性提供理论依据。