才华 , 任永晶 , 宋婷婷 , 姜柳 , 许慧慧

东北农业大学生命科学学院，哈尔滨，150030
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2016 年, 第 14卷, 第 41 篇   
收稿日期: 2015年10月22日    接受日期: 2015年11月19日    发表日期: 2016年01月10日

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磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)是一种广泛存在于自然界中的代谢酶，在高等植物中参与光合作用的碳固定、生物合成前体的供应、pH的调控等多种生物学过程。本研究通过生物信息学方法，识别、筛选、获得蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)PEPC(MtPEPC)的氨基酸序列Medtr2g076670.2，并对与Medtr2g076670.2相似的25个豆科PEPC基因进行系统进化树分析。着重对4个MtPEPCs和6个GmPEPCs基因进行功能域分析、蛋白二级结构域预测及组织表达特异性分析，以推测蒺藜苜蓿PEPC基因的功能。结果表明，该10个基因分为两个Group分支，两个分支中存在不同的亚细胞定位信号，并且两个分支中大豆基因在地上和地下组织之间存在差异。通过蛋白相互作用的预测分析，PEPC蛋白可与苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase, MDH)、丙酮酸激酶(Pyruvate kinase, PK)及2个未知蛋白存在相互作用；在碱胁迫下，GsPEPCs基因与苹果酸脱氢酶基因是“共表达”基因。可以推测，PEPC对碱胁迫的反应，可能是通过调节有机酸含量实现的。通过对MtPEPC蛋白和GmPEPC蛋白的生物信息学分析，获得了其相应的分子生物学特征，为PEPC蛋白在碱胁迫反应中的功能提供理论依据。

蒺藜苜蓿；大豆；PEPC；生物信息学；碱胁迫