HMMER及同源比对预测大豆病程相关蛋白

摘要

病程相关蛋白(pathogenesis related proteins, PRs)是病理或病理相关环境下诱导产生的一类蛋白,它的产生与积累是植物体应答生物或非生物胁迫的主要特征之一。近年来大量 PR 蛋白被鉴定,根据它们的结构特征,生物功能以及进化关系等将 PR 蛋白分为 14 个家族。然而,在重要的粮食和油料作物的大豆中发现的 PR 蛋白却很少,本文通过搜索拟南芥、水稻、玉米以及豆科植物所有的已有的 PR 蛋白,根据其保守结构域利用 BLAST 程序和 HMMER 程序同时预测大豆中可能存在的 PR 蛋白,通过两种方法的预测和比较整合,共得到大豆 9 个家族的 36 个 PR 蛋白序列。并对它们的连锁群分布、基因结构、基因长度及进化关系进行了详细的分析。发现 PR 家族成簇分布于 Gm05、Gm10、Gm13、Gm15、Gm17、Gm19 和 Gm20 等几个连锁群,基因普遍存在序列较短,大部分都小于 1 000 bp,且内含子数目较少,结构相对简单的特点。在 PR4 家族中,其家族成员亲缘关系都非常相近,而 PR1-4 和 PR1-3 等与该家族其它成员亲缘关系较远的情况。本研究结果预测的 PR 蛋白为大豆抗病育种以及抗病基因工程研究提供了良好的基础,同时为大豆中其它家族基因预测研究以及其它物种基因家族研究提供参考方法。