石长双 , 朱小坤 , 涂晶晶 , 吴峰

贵州大学, 贵州省森林资源与环境研究中心, 贵阳, 550025
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 21 篇   
收稿日期: 2019年06月21日    接受日期: 1970年01月01日    发表日期: 2020年04月29日

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MADS-box 家族基因编码的转录因子，在植物、动物及微生物的发育过程中起着重要调控作用，本研究从马尾松幼苗转录组测序结果中筛选到 1 条具有完整开放阅读框的 MADS-box 基因序列，设计特异性引物并克隆获得该基因，通过生物信息学方法分析该基因的序列特征、编码蛋白的理化特性、结构域以及进化关系等，并应用荧光定量 PCR 技术分析该基因在马尾松幼苗不同组织中的表达活性。结果表明，克隆得到的 MADS-box 基因开放阅读框为 672 bp，命名为 PmMADS4。PmMADS4 编码 223 个氨基酸，含有 MADS 保守域和 K-box 次级保守域。蛋白质理论分子量为 24 854.15 kD，理论等电点为 7.83；其蛋白质结构主要由大量的 α- 螺旋(58.74%)和大量随机卷曲(31.84%)构成；亚细胞预测该基因主要在细胞核(43.5%)、线粒体(17.4%)、高尔基体(13.0%)和细胞质(13.0%)中发挥生物学作用。系统进化分析显示，PmMADS4 属于 MADS-box家族基因中 MIKC 型的 GMADS 分支。组织特异性表达分析发现，PmMADS4 在马尾松幼苗的顶芽和茎中高表达，表达量分别是根部的 239 倍和 123 倍；在根部、初生叶和针叶中的表达量相对较低，表明 PmMADS4 可能广泛参与马尾松幼苗地上部分分生组织的发育过程。本研究结果为 PmMADS4 基因在马尾松幼苗生长发育调控方面的深入研究提供了数据基础。

马尾松(Pinus massoniana)；PmMADS4；基因克隆；生物信息学；基因表达