大豆DNA甲基化酶生物信息学分析

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1、中国油料作物学报２０１３，３５（２）：２２５－２３０ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｉｌＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅｓｄｏｉ：１０．７５０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９０８４．２０１３．０２．０２０大豆ＤＮＡ甲基化酶生物信息学分析１１２３１方淑梅，梁喜龙，纪伟波，胡百兴，郑殿峰（１．黑龙江八一农垦大学，黑龙江大庆，１６３３１９；２．黑龙江省牡丹江管理局，黑龙江密山，１５８３０８；３．黑龙江省８５１０农场，黑龙江鸡西，１５８２００）摘要：植物ＤＮＡ甲基化酶对建立与维持基因组甲基化，调控基因表达，确保植物快速应对多种逆境具有重要作用。本研究利用多种生物信息学网

2、站和软件初步明确了大豆中四类ＤＮＡ甲基化酶蛋白及相应基因序列，并分析了进化关系和基因拷贝数，确定了基因在染色体上的物理位置及酶蛋白的理化性质与亚细胞定位，同时揭示了大豆ＤＮＡ甲基化酶蛋白的结构域和组织表达部位特异性。这些研究结果有助于全面认知大豆ＤＮＡ甲基化酶蛋白的特征对从遗传学上展开深入研究和剖析具有重要的理论指导作用。关键词：大豆；基因组；ＤＮＡ甲基化酶；进化关系中图分类号：Ｓ５２，Ｓ５６５．１０３文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９０８４（２０１３）０２－０２２５－０６ＢｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅｆｒｏｍ

3、ｓｏｙｂｅａｎ１１２３１ＦＡＮＧＳｈｕ－ｍｅｉ，ＬＩＡＮＧＸｉ－ｌｏｎｇ，ＪＩＷｅｉ－ｂｏ，ＨＵＢａｉ－ｘｉｎｇ，ＺＨＥＮＧＤｉａｎ－ｆｅｎｇ（１．ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＢａｙｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ１６３３１９，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｕｄａｎｊｉａｎｇＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｍｉｓｈａｎ１５８３０８，Ｃｈｉｎａ；３．８５１０ＦａｒｍｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｊｉｘｉ１５８２００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅｉｎｐｌａｎｔｓｐｌａｙｓａｎｉｍｐ

4、ｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｏｎｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｇｅｎｏｍｅＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ，ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｐｒｏｍｐｔｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｖａｒｉｅｄａｄｖｅｒｓｅｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ．Ｍａｎｙｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓｗｅｂｓｉｔｅｓａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｓｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＦｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅｓａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｇｅｎｅｏｒｄｅｒｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙｉｎｓｏｙｂｅａｎ．Ｔｈｅｉｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎａ

5、ｒｙｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｎｄｇｅｎｅｃｏｐｙｎｕｍｂｅｒｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆａｌｌｇｅｎｅｓｏｎｔｈｅｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅｄｏｍａｉｎｓｏｆｔｈｅｓｅｐｒｏｔｅｉｎｓａｎｄｔｉｓｓｕｅ－ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｅｄａｇｕｉｄｌｉｎｅｉｎｆｕｒｔｈｅｒｕｎｄｅ

6、ｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｏｙｂｅａｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｇｅｎｅｔｉｃｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｏｙｂｅａｎ；Ｇｅｎｏｍｅ；ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅ；Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ近年来，在全国大豆主产区和重要商品大豆产逆能力在一定程度上受控于基因组中相关基因的甲［６～８］地黑龙江省，大豆生产正经历着干旱、低温和连作综基化状态。然而基因组中相关基因的甲基化状合逆境的挑战，大豆产量与品质均受到严重影态与水平是由植物ＤＮＡ甲基化酶和脱甲基化酶及［１，２］响。这在一定程度上制约着农业生产

7、者种植大这两类酶的相对活性决定的。ＤＮＡ脱甲基化酶可豆的积极性，所以深入研究大豆的抗逆机制，并在此识别甲基化胞嘧啶，将甲基化胞嘧啶碱基从ＤＮＡ骨基础上提出有效对策便成为众多学者关注的焦点。架上移除，完成脱甲基化过程，从而促进基因表达，最新研究表明，植物基因组ＤＮＡ的表达调控对而ＤＮＡ甲基化酶则可将Ｓ－腺苷甲硫氨酸上的甲其快速机智应对多种逆境，获取可塑性表型具有重基转移到ＤＮＡ分子中的特定碱基上，进行从头甲基［３，４］要作用。同时基因组表达调控的分子开关通常化或维持性甲基化来抑制基因表达。当前研究显［５］与ＤＮＡ甲基化动态修饰密切相关。所以植物抗示，拟南芥

8、中的ＤＮＡ甲基化酶主要分为四类：收稿日期：２０１２０５０９基金项目：黑龙江省