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作物杂志2024年第02期:玉米ZmMAPKKK21基因的克隆和生物信息学分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张倩;任雯;赵冰兵;周秒依;李韩帅;刘亚;杜何为;

单位:长江大学生命科学学院;北京市农林科学院玉米研究所/玉米DNA指纹及分子育种北京重点实验室;

摘要:丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)在植物应对生物和非生物胁迫过程中发挥着重要作用。在前期研究中我们挖掘到ZmMAPKKK21这一潜在的重要抗旱基因,本研究从玉米抗旱自交系J24中克隆获得ZmMAPKKK21基因,并对其进行生物信息学分析。结果表明,玉米ZmMAPKKK21基因开放阅读框长1419 bp,编码472个氨基酸,是不具有信号肽的亲水性蛋白,且其启动子序列含有多个与逆境胁迫和激素有关的顺式作用元件;玉米中的MAPKKK21蛋白预测定位在细胞核上,蛋白互作预测结果显示,ZmMAPKKK21蛋白与参与植物逆境胁迫相关的MAPKK3蛋白和ZIM家族蛋白发生互作,其结构与高粱(Sorghum bicolor L.)和谷子(Setaria italica L.)等高抗旱禾本科作物相比,不但在STKc_MAPKKK结构域上高度保守,且具有更加相似的二级结构和三级结构;qRT-PCR分析发现,ZmMAPKKK21基因在玉米根系中表达水平较高,干旱胁迫后该基因在根和叶中表达上调,进一步验证了ZmMAPKKK21基因的表达与干旱胁迫响应的相关性。

关键词:玉米;;MAPKKK;;生物信息学分析;;表达分析

基金资助:北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20230203)