小麦氮利用效率相关基因TaARE1的生物信息学分析及等位变异

来源：江苏农业科学杂志2023年第第22期北京时间：

作者：王沙沙;黄绍敏;宋晓;张珂珂;李杰;刘新浩;李艳

单位：1.河南省农业科学院小麦研究所/河南省小麦生物学重点实验室，河南郑州 450002；2.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州 450002； 3.信阳农林学院农学院，河南信阳 464000；4.信阳农林学院中心实验室，河南信阳464000； 5.焦作大学，河南焦作 454000

摘要：为进一步解析小麦氮素利用效率基因TaARE1的生物学功能，以14个小麦品种为试验材料，通过同源克隆、生物信息学分析以及PCR扩增、测序等方法分析该基因的序列特征、基因启动子区域的顺式作用元件以及该基因在13个小麦品种中的多态性情况。结果表明，本研究从普通小麦中克隆了3个同源基因TaARE1-A、TaARE1-B和TaARE1-D。这3个基因均包含7个外显子和6个内含子，CDS 全长均为1 266 bp，编码421个氨基酸；TaARE1蛋白分子量为48.8 ku，理论等电点pI为5.02；它具跨膜结构，无信号肽，为亲水性蛋白；其蛋白二级结构由4种形式构成，包括α-螺旋(52.73%)、延伸链(17.10%)、β转角(4.28%)、无规则卷曲(25.89%)。TaARE1的启动子区富含3-AF1 binding site、LAMP-element、GATA-motif等8种与光响应有关的顺式作用元件。通过对小麦TaARE1基因的多态性筛选，分别在其启动子上游-261、-421、-819、-887、-969、-1 530 bp位置发现了6个SNP，这些位点可能与小麦产量相关联。本研究可为揭示与TaARE1功能有关的调控机制提供有用的信息，并为进一步开发与氮素利用效率有关的功能标记以及分子标记辅助育种奠定基础。

关键词：小麦;氮素利用效率;TaARE1基因'TaARE1基因;生物信息学;等位变异