葡萄NAC转录因子的生物信息学分析

摘 要：NAC基因家族是高等植物所特有的一类转录因子家族，广泛参与植物生长发育、逆境胁迫应答等反应。通过对71种葡萄N

>> 抗逆性转录因子NAC的生物信息学分析 酵母转录因子结合位点保守性的生物信息学分析 沙棘WRI1转录因子基因的生物信息学分析 白桦五个MYB转录因子的生物信息学分析 植物抗病WRKY转录因子生物信息学分析 苹果TCP转录因子家族生物信息学分析 黄瓜DVR基因的生物信息学分析 黄芩葡萄糖醛酸水解酶基因的克隆、生物信息学分析及表达 人ＡＬＫ－１近端启动子的生物信息学分析 FZ6基因及其蛋白的生物信息学分析 玉米谷胱甘肽过氧化物酶的生物信息学分析 欧文氏杆菌铁代谢相关基因的生物信息学分析 拟南芥和大白菜YABBY蛋白家族的生物信息学分析 丹参SmNAC1基因的克隆和生物信息学分析 小菜蛾p38MAPK基因的克隆与生物信息学分析 棉铃虫类胰蛋白酶的生物信息学分析 不结球白菜BcGAPDH的生物信息学分析 水稻2个F―box基因的生物信息学分析 小菜蛾PxALP1基因的克隆与生物信息学分析 斑马鱼TATA结合蛋白的生物信息学分析 常见问题解答 当前所在位置：l）对蛋白质序列进行二级结构预测（Secondary structure prediction）。通过WoLF PSORT工具（http：//wolfpsort.seq.cbrc.jp/）基于其氨基酸序列预测蛋白质亚细胞定位点。

2 结果与分析

2.1 系统发生树

通过系统进化分析，葡萄NAC转录因子家族共分5个大类（图1），每大类也各有不同。第Ⅰ大类包含17个葡萄NAC基因，在6种发育相关的NAC基因中，除拟南芥NAC2[9]基因位于第Ⅵ大类外全部位于第Ⅰ大类，推断第Ⅰ大类NAC基因与葡萄的生长发育相关。非生物逆境胁迫相关NAC基因全部位于第Ⅲ大类，位于此类的葡萄NAC基因共有12个，其中VvNAC45与VvNAC56两个基因同源性相对较低。其余NAC基因位于第Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ大类。其中第Ⅳ大类NAC基因数量最多。推测拟南芥NAC2基因位于第Ⅳ大类的原因可能是其序列特异性不强或参与逆境与发育两种生命活动。

2.2 基因结构分析及染色体定位

葡萄71个NAC基因在染色体上数量分布不均匀，其中第5、第9号染色体未找到NAC基因。位于第19号染色体上的NAC基因数量最多（19个）。非生物胁迫相关NAC基因散乱分布在1、4、6、7、8、12、18、19共8条染色体上，未表现出集中性，VvNAC3基因未能定位到染色体上。葡萄的NAC基因N端都具有NAC保守结构域。

2.3 一级结构及理化性质分析

磷酸化位点分析显示，葡萄非生物逆境胁迫相关NAC蛋白中丝氨酸磷酸化位点最多，酪氨酸磷酸化位点次之。通过ProtParam程序进行理化性质分析，结果显示非逆境胁迫相关NAC蛋白既有酸性氨基酸，又有碱性氨基酸。从蛋白质稳定性上看，VvNAC26，VvNAC 42，VvNAC45为稳定蛋白，其余均为不稳定蛋白（表1）。

2.4 二级结构分析及亚细胞定位

在线二级结构预测结果显示，非生物逆境胁迫NAC蛋白中随机卷曲的比例很高（58.59%～70.35%），它起着链接其他二级结构原件的作用。此外，主要的二级结构原件为α螺旋（14.07%～30.81%）和延伸链（9.89%～20.83%），主要位于α螺旋和随机卷曲之间。在线WOLF PSORT对蛋白亚细胞定位预测显示，非生物胁迫相关NAC蛋白全部定位于细胞核。

3 结论与讨论

对葡萄71种NAC蛋白进行了系统发生树构建，染色体定位、理化性质分析，二级结构预测及亚细胞定位等方面的分析。系统发生树显示，所有的非生物逆境胁迫相关NAC蛋白都聚为一类，这与其他NAC类蛋白的研究结果相符合[10-11]，也暗示在NAC家族成员中，胁迫相应NAC类转录因子之间具有密切联系。非生物胁迫相关NAC蛋白全部定位于细胞核。由此推断，具有相近生物学功能的NAC蛋白更可能定位于相同的亚细胞结构，这与其发挥特定生物学功能密切相关。非生物逆境胁迫类NAC蛋白既有其共同点也有不同点，这些分析与研究结果，有助于对葡萄NAC基因调控葡萄的生长与抗逆机制开展进一步研究。

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