华北农学报

作者：王萍萍, 霍建强, 刘涛, 梁国平, 毛娟

单位：甘肃农业大学 园艺学院, 甘肃 兰州 730070

关键词：葡萄,HXK基因家族,生物信息学分析,荧光定量,糖代谢,

基金：甘肃农业大学青年导师基金（GAU-QDFC-2019-05）；省委组织部陇原青年创新团队项目（LQ2018091801）；甘肃省科技重大专项（18ZD2NA006）

为了对葡萄HXK基因家族进行鉴定和表达分析，利用拟南芥和玉米的HXK （Hexokinase）基因注册序列，从葡萄全基因组中鉴定得到HXK基因4个，并命名为VvHXK1、VvHXK2、VvHXK3和VvHXK4，对其进行生物信息学分析。蛋白质理化性质分析结果表明，每个基因编码的氨基酸个数分布在412-524 aa，VvHXK4是碱性蛋白，其余3个均为酸性蛋白；亚细胞定位分析表明，4个VvHXK基因都在细胞质中表达，且VvHXK4主要定位于叶绿体，而VvHXK2也存在于线粒体和细胞核中；蛋白质的二级结构预测表明，4个VvHXK基因编码的蛋白主要以α-螺旋为主；外显子结构分析表明，除VvHXK1含10个外显子外，其余3个都有9个外显子，说明VvHXK基因比较保守；启动子顺式作用元件分析表明，4个VvHXK基因均含有ABA响应元件和MYB及WRKY转录因子的结合区域，而VvHXK4中没有发现低温响应元件；系统进化树分析表明， VvHXK1与拟南芥AtHXK1的同源关系最近，推测其不仅具有调节生长发育，影响根系的生长等功能，而且具有加速衰老的作用。VvHXK2与马铃薯StHXK1的同源关系最近，推测其具有使叶绿体中的葡萄糖磷酸化活性升高的功能。VvHXK3与马铃薯StHXKRP1的同源关系最近，可能具有诱导离体叶片中糖表达的作用。VvHXK4与菠菜SoHXK1的同源关系最近。荧光定量分析表明， VvHXK2、VvHXK3和VvHXK4均在20 g/L的葡萄糖处理下相对表达量最高，即其对葡萄糖磷酸化最显著，在果糖和蔗糖的处理下表达量较低。

来源：2020年第1期

《华北农学报》期刊编辑部

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