马际凯 , 成彦丽 , 仲维平 , 郝自远 , 李火根

南京林业大学, 南方现代林业协同创新中心, 南京, 210037
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17卷, 第 12 篇   
收稿日期: 2018年04月02日    接受日期: 2018年05月09日    发表日期: 2019年02月20日

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KNOX 基因是一类同源异形盒 Homeobox gene 转录因子家族基因，在植物的生长发育过程中发挥重要作用并与植物形态建成密切相关。本研究利用 RACE 技术从鹅掌楸叶芽中克隆出 1 个 KNOX 基因的全长序列，并将该基因序列与拟南芥 KNOX 类基因进行比对。通过生物信息学分析预测该基因的开放阅读框(ORF)以及对基因编码蛋白结构进行分析，与其他物种的同类基因进行同源性比对，构建系统进化树；同时，采用 qReal Time-PCR 技术对该基因进行鹅掌楸组织表达特异性分析。结果表明，LcKNOX3 基因全长 1 732 bp，开放阅读框(ORF)长 945 bp，编码 314 个氨基酸，蛋白分子量为 34 848.89 kD，等电点(pI)为 5.51，不稳定系数为47.52，归类为不稳定蛋白，编码蛋白结构具有 4 个 TALE 蛋白家族的保守结构域。BLAST 比对结果显示，该基因与拟南芥 KNAT3 基因相似度最高，将其命名为 LcKNOX3。利用 Phyre2 软件预测该基因编码蛋白的结构，发现与 Homeodomain-like 蛋白最为相似，系统进化树分析发现与凤梨(A nanas comosus)进化关系较近。根据组织表达特异性分析结果，发现 LcKNOX3 基因在鹅掌楸的花瓣和茎中的表达量最高，从高到低的顺序为：花瓣>茎>雄蕊>雌蕊>芽>花芽>叶。本研究结果可为鹅掌楸形态建成相关基因的鉴定提供参考依据。

LcKNOX3 基因；鹅掌楸；生物信息学分析；组织表达