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农作物论文_小麦NRT1基因家族鉴定与生物信息学

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文章摘要:硝态氮是旱地植物吸收氮素的主要形式，其吸收与硝酸盐转运蛋白1（NRT1）有重要的关系。本研究旨在鉴定并分析小麦NRT1家族成员。利用生物信息学方法，对小麦NRT1家族成员的基因结构、染色体定位、理化性质、二级结构、亚细胞定位与跨膜结构域、保守基序、启动子顺式作用元件、系统进化、基因表达及选择进化进行分析。鉴定了77个小麦NRT1基因，分布在22条染色体上，分为十个亚家族，同一亚家族中的NRT1基因结构高度相似。小麦NRT1蛋白除TraesCS3B02G215200外均为疏水性蛋白，二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，且亚细胞定位几乎全部在质膜上；基因保守性分析结果显示，motif1～motif10是小麦NRT1基因家族中保守的蛋白质序列；基因启动子顺式作用元件分析发现，TraesCS1A02G031300、TraesCS1B02G267900、TraesCS7A02G196100等基因的启动子区域中含有ABRE、MBS、LAMP-element等逆境胁迫响应元件，可能调控小麦热激应答反应；系统进化树分析表明，小麦NRT1家族与高粱、水稻亲缘关系更近；小麦NRT1蛋白编码基因进化具有纯化效应；热图分析表明，TraesCS4B02G029600、TraesCS4A02G283900、TraesCS4D02G026800这三个基因可能在分蘖期、抽穗期对氮元素的吸收更好。本研究鉴定了77个小麦硝酸盐吸收和转运相关的NRT1基因，为进一步探讨小麦NRT1氮高效基因的功能与分子作用机理提供了基础。

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项目基金:《植物研究》网址: http://www.zwyjzz.cn/qikandaodu/2021/1015/1899.html