【摘 要】
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植物蛋白激酶超家族的成员有成百上千个,它们参与了大部分的细胞活动,在调控生长发育、响应激素和胁迫处理等方面都具有重要的功能。葡萄(Vitis vinifera L.)属于葡萄科葡萄
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植物蛋白激酶超家族的成员有成百上千个,它们参与了大部分的细胞活动,在调控生长发育、响应激素和胁迫处理等方面都具有重要的功能。葡萄(Vitis vinifera L.)属于葡萄科葡萄属藤本落叶植物,是世界上最重要的经济作物之一。利用生物信息手段对葡萄蛋白激酶组的鉴定和分类对蛋白激酶组的功能研究具有一定的指导意义,有助于系统地了解葡萄蛋白激酶中各家族或者各成员的功能,此外,对各个家族成员的转录组数据分析可以了解各家族的成员是功能细化模式还是功能冗余模式。基于隐马尔可夫模型搜索的方法,利用隐马尔可夫模型PF00069和PF07714(即Pkinase和Pkinase_Tyr结构域),在葡萄基因组中,共有1137个基因被鉴定为典型的蛋白激酶,其中有814个丝/苏氨酸蛋白激酶(Ser/Thr)和323个酪氨酸蛋白激酶(Tyr)。根据植物蛋白激酶的分类方法,进而将它们分为了9大组：AGC、CAMK、CMGC、CK1、STE、RLK/pelle、TKL、植物特异蛋白激酶组和其他组,这些组又可以细分为许多的家族和亚家族。与其他陆地植物中的情况类似,RLK/pelle组的成员占了绝大多数(861个,占葡萄蛋白激酶组的76%)。通过构建系谱发生树发现,各蛋白激酶家族/亚家族的成员都聚类到了一起,与分类的结果一致。结合葡萄转录组数据分析发现,它们中的绝大部分(1066)在至少一个组织器官发育阶段中有表达,但也有71个成员在所有的发育阶段中都没有检测到有表达,这些不表达的几乎都属于RLK/pelle组(69个)。相反地,63个成员在所有的发育阶段中都有表达,属于RLK/pelle组的则只有17个,只占RLK/pelle组的1.97%。另外,在1137个葡萄蛋白激酶中有65个成员是器官特异表达的,59个属于RLK/pelle组蛋白激酶。这显示,RLK/pelle组蛋白激酶的大量扩增可能跟植物响应外界环境信号有关。这些器官特异表达的蛋白激酶中,在花和花轴中特异表达的最多,而在茎中没有,表明在葡萄中花轴除了作为运输管道和机械支撑的作用之外可能还对花器官的生长发育具有其他重要的作用。
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