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摘要：液泡是調(diào)控植物細胞分化、生長發(fā)育的重要部位,AVP1、VHA-a2和VHA-a3基因調(diào)控植物液泡內(nèi)外離子平衡、離子運輸以及能量供應。本研究利用功能已知的擬南芥AVP1、VHA-a2和VHA-a3基因為參考序列在甘藍型油菜全基因組數(shù)據(jù)庫、NCBI植物基因組注釋數(shù)據(jù)庫等鑒定并篩選出9個BnaAVP1、3個BnaVHA-a2和4個BnaVHA-a3,并分析基因拷貝數(shù)變異、分子特征、跨膜結構域、保守基序、染色體定位、系統(tǒng)進化樹構建、蛋白二級結構及三維結構預測、高通量轉(zhuǎn)錄組測序等。發(fā)現(xiàn)甘藍型油菜BnaAVP1和BnaVHA-a3的基因數(shù)量明顯多于甘藍和白菜;甘藍型油菜AVP1、VHA-a2和VHA-a3蛋白屬于由酸性氨基酸組成的穩(wěn)定蛋白;系統(tǒng)進化選擇能力的分析表明,甘藍型油菜AVP1、VHA-a2和VHA-a3家族基因與甘藍、白菜關系相近。轉(zhuǎn)錄組測序表明,低氮處理后,BnaAVP1s基因主要在地上部表達,且低氮3h后地上部表達下調(diào),低氮處理72h根中表達量上調(diào);BnaVHA-a2s和BnaVHA-a3s基因在地上部和根中均有表達,BnaVHA-a2s在低氮處理72h后表達量基本呈上調(diào)趨勢,BnaVHA-a3s在低氮3h后基本呈下調(diào)趨勢。低磷處理后,BnaAVP1s根中大部分基因表達上調(diào),地上部表達基本無差異;BnaVHA-a2s表達基本無差異;BnaVHA-a3s地上部和根中均基本為上調(diào)趨勢。該結果為進一步研究甘藍型油菜AVP1、VHA-a2和VHA-a3基因生物學功能及AVP1、VHA-a2和VHA-a3蛋白水解ATP提供能量供植物代謝的分子機制奠定基礎,為已知大量數(shù)據(jù)的其他物種家族基因生物信息學研究提供參考。

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