木薯MeSAD基因的电子克隆与生物信息学分析

Δ9-硬脂酰-ACP脱氢酶(stearoyl-acyl carrier protein delta 9-desaturase, SAD)是植物响应逆境胁迫的关键酶,在响应低温胁迫中发挥着重要的作用,克隆木薯(Manihot esculenta)SAD基因对抗寒机理及品种改良研究具有很大的理论意义和现实意义。本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)的SAD同源蛋白为探针,利用电子克隆技术,得到木薯SAD的cDNA,并对表达蛋白的一级至高级结构、结构域、基本理化性质及系统发育等进行生物信息学分析。结果表明,木薯SAD基因cDNA长度为1 685 bp,开放阅读框(ORF)为176～1 366 bp,编码396个氨基酸,主要包含α螺旋以及无规则卷曲序列。该蛋白主要定位在叶绿体基质内,包含酰基-ACP脱氢酶结构域,具有酸性和亲水性。系统进化分析显示,木薯与蓖麻(Ricinus communis)、巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)和麻疯树(Jatropha curcas)等植物亲缘进化关系非常相近。本研究结果可为MeSAD基因功能解析、木薯抗寒机理及耐低温品种改良等奠定基础。