紫花苜蓿ADK基因家族成员鉴定与分析OA北大核心CSTPCD

腺苷酸激酶 (ADK) 是广泛分布于动植物体内维持细胞能量动态平衡的关键酶,在调控植物生长发育和逆境应答等过程中发挥重要功能.基于紫花苜蓿(Medicago sativa)基因组数据,在全基因组水平对ADK基因进行鉴定,通过生物信息学方法分析了MsADK基因的理化性质、基因结构、染色体定位、顺式作用原件、系统进化关系、蛋白二级和三级结构,以及在不同组织和非生物胁迫下的表达模式.结果表明,紫花苜蓿MsADK家族有10个成员,分布于7条染色体上,3对基因为片段复制;编码区序列长度627～1515 bp,平均长度为768 bp;外显子数目以3～6个居多;蛋白表现为亲水性,亚细胞定位多样,主要位于细胞质;系统进化分析表明MsADK在不同物种间高度保守,与豆科植物亲缘关系更近;顺式作用元件的预测结果表明,MsADK启动子区存在许多与激素、胁迫和光响应有关的反应元件.在不同组织和非生物胁迫下的表达模式表明,MsADK基因在茎中的表达丰度更高;在脱落酸(ABA)、干旱和盐胁迫条件下,除MsADK1、MsADK3和MsADK8上调表达外,其余基因随着胁迫时间的延长均下调表达.但是在低温胁迫下,除MsADK2、MsADK5下调表达外,其他成员均上调表达.研究结果表明,MsADK基因在不同胁迫条件下,存在正向和负向两种调控模式.研究结果将为基于ADK基因遗传改良紫花苜蓿提供候选基因和理论依据.