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COP9信号复合体(简称CSN)是植物生长发育的多效性调节因子,CSN在所有真核生物中是一个进化保守的450-500KDa的蛋白复合体。它参与除了已研究发现的光形态建成以外的很多植物过程,这些过程包括:光形态建成以外的其他光诱导过程、花发育、激素信号转导途径、病原体响应、细胞循环、DNA修复、基因表达等。CSNs家族是一个功能强大的基因家族,它不仅在植物还包括所有更高等的真核生物中起关键作用,在人类、果蝇、酿酒酵母、花椰菜、拟南芥中已得到大量的研究。苹果作为世界上产量第四,我国产量第一的水果,随着其全基因组测序的完成,使其作为模式果树植物得到了科学界研究者越来越多的青睐。但苹果MdCSNs家族基因的功能却尚未得到研究报道,现对苹果MdCSNs家族基因进行生物信息学预测和分析,以期对其功能研究奠定基础。 本研究中,在前人在其他物种尤其是拟南芥模式植物研究的基础上,通过同源比对从苹果中获得21个基因,与拟南芥进化树分析后分别命名。结果发现,苹果MdCSNs家族基因分MdCSN1-8八个亚组,编码167-537个氨基酸,等电点4.70-8.13,大部分为亲水性蛋白;蛋白质二级结构分析表明,总体上主要以α-螺旋为主,其次是无规则卷曲,也有延伸链和β-转角。与拟南芥相似的是,苹果MdCSNs家族也含有两个典型的功能域,MdCSN5/6亚组含有MPN结构域,其他亚组含有PCI结构域。染色体定位预测显示分布在苹果17条中的8条染色体上,亚细胞定位分析得知除MdCSN6-1、MdCSN6-2、MdCSN6-4、MdCSN8-1-1、MdCSN8-2-1、MdCSN8-1-2在细胞质、细胞质膜、细胞壁和细胞外均有分布外,其他的均定位于细胞质。并通过实时荧光定量RT-PCR法对苹果MdCSNs家族每个亚组基因进行了组织表达分析,结果表明MdCSNs家族基因具有组织特异性表达特点,在植物生长发育过程中发挥重要作用,同时在生长发育的不同阶段各有侧重。 为定义PCI基序的结构和研究它的功能意义,选CSN7作为一个模式PCI蛋白。在苹果基因组中克隆获得了MdCSN7-1,经测序验证、转基因等获得MdCSN7-1转基因愈伤。