陈尘¹ , 张燕¹ , 王锦霞² , 韩立敏²

1 陕西省西安植物园, 陕西省植物研究所, 陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心, 西安, 710061; 2 陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院, 西安, 710100
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《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 12 篇   
收稿日期: 2020年01月07日    接受日期: 2020年02月03日    发表日期: 2020年07月15日

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CAX (Ca2+/H+ exchanger antiporter)是一类重要的跨膜转运蛋白，在调控植物 Ca2+ 平衡，参与转运重金属离子中具有重要作用。研究丹参 CAX 家族基因的结构特征及表达特征有助于解析其功能。为揭示丹参CAX 家族的功能，本研究运用生物信息学方法，结合丹参基因组和转录组鉴定出 7 个 CAX 家族成员。分析其编码蛋白质的理化性质、结构特征及亚细胞定位，以及不同组织中基因表达水平。结果显示，丹参 CAX 基因家族共包含 7 个成员，编码 228~731 个氨基酸，均为疏水性跨膜蛋白，二级结构以 琢 螺旋为主，三级结构全为单体。亚细胞定位预测显示 SmCAX 蛋白主要分布在质膜或内质网膜上，其它部位也有少量分布。表达模式分析结果显示，丹参 CAX 家族成员表达模式差异较大：SmCAX3 和 SmCAX6 在各组织中表达丰富，表达模式相似；SmCAX2 和 SmCAX5 在叶组织中高表达，有明显的组织特异性；而 SmCAX1 与 SmCAX4 在野生丹参与栽培丹参中表达模式相反。本研究为今后深入阐释丹参 CAX 基因家族的功能提供了理论基础，并为运用基因工程技术改良丹参品质提供参考。

丹参(Salvia miltiorrhiza)；SmCAX 基因家族；生物信息学；表达分析