芒果MADS1基因生物信息学分析

摘 要：选取南逗迈4号芒成花前后的顶芽进行转录组测序，在构建的cDNA文库中获得一条表达量变化明显的cDNA，经分析该cDNA属于MADS-box基因家族，命名为MADS1基因，该基因全长为1377bp，编码459个氨基酸。通过NCBI网站的blast功能分析发现其具有MADS基因家族典型的MADS结构域和K-box结构域、DNA结合位点、磷酸化位点、二聚体接口；氨基酸同源性比较发现其与番木瓜的MADS1基因具有较高的相似性，推测它们可能为同源基因，具有相似的生物学功能。

关键词：芒果 MADS1基因 生物信息学

MADS-box基因编码的蛋白是植物中一类转录因子，在调节植物生长发育尤其是花发育中发挥重要作用[1]。MADS1基因是MADS基因家族成员之一，研究表明MADS1基因可能与植物生殖生长有关[2]。目前，已从棉花[3]、毛白杨[4]、番茄[5]、朵丽蝶兰[6]等多个物种中克隆到MADS1基因并对其进行序列分析，以期研究其在该研究物种中的功能。

笔者在前期研究芒果成花转录组数据中获得MADS1基因序列，研究对MADS1基因序列进行相关生物信息学分析，以期为芒果成花分子调控机制研究提供资料。

1 材料与方法

1.1 材料

选取南逗迈4号芒成花前后的顶芽进行转录组测序，在构建的cDNA文库中获得一条表达量变化明显的cDNA，该cDNA属于MADS-box基因家族，命名为MADS1基因。

1.2 方法

在NCBI网站上通过BLAST功能对该基因进行保守结构域分析并获得其他物种MADS1基因序列，利用DNA MAN软件进行核苷酸和氨基酸多序列比对，构建系统进化树。

2 结果与分析

2.1 MADS1同源基因核苷酸序列比对分析

用前期获得的MADS1基因序列与NCBI上已登录的来自银杏（Ginkgo biloba）、板栗（Castanea mollissima）、荔枝（Litchi chinensis）、番木瓜（Carica papaya）、葡萄（Vitis vinifera）、欧洲榛（Corylus avellana）、甜樱桃（Prunus avium）和野芭蕉（Musa acuminata）的MADS1基因进行核苷酸序列比对。从表1可以看出，芒果与这8个物种的MADS1基因同源性基本在40 %～50 %，其中与银杏和板栗的相似性较高达到54.8 %。

2.2 芒果MADS1基因氨基酸结构分析

芒果MADS1基因全长1377bp，用NCBI网站中BLAST分析其结构，结果表明，该基因共编码459个氨基酸，其中212-290段序列为保守的MADS结构域，292-375段序列为K-box结构域，这两个结构域都是MADS-box基因家族典型的结构。同时，从图1中可以看出该基因还有DNA结合位点、磷酸化位点、二聚体接口结构。由此可以看出，该基因属于MADS-box基因家族，其家族基因编码的蛋白都是转录因子。

2.3 系统发育进化分析

将芒果MADS1基因翻译成氨基酸后与番木瓜、葡萄、荔枝等果树的MADS1基因进行同源性分析，从图2中可以看出芒果与这8个物种的同源性为27 %～47 %之间，与番木瓜同源性较高，为48 %，与甜樱桃同源性最低，为27 %。

中国生物化学与分子生物学报， 2016（6）：641-648.

[6] 袁秀云， 田云芳， 蒋素华， 等. 朵丽蝶兰MADS-box基因DtpsMADS1的克隆与表达特性[J]. 植物研究， 2014，34（1）：53-61.

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