辣椒染色质甲基化酶基因CaCMT1的克隆与表达分析

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染色质甲基化酶(chromomethylase CMT)是植物体中DNA甲基转移酶的一种类型,主要负责维持CHG和CHH甲基化。为揭示辣椒染色质甲基化酶基因CaCMT1的结构特征及功能,本研究以一年生辣椒(Capsicum annuum L.)栽培种‘遵辣1号’(Zunla-1)为试验材料,克隆CaCMT1基因全长,对其进行生物信息学分析及组织特异性表达分析。结果表明,CaCMT1编码序列全长2 253 bp,含有一个完整开放阅读框(ORF),编码750个氨基酸,蛋白分子量为84.54 kDa,理论等电点4.92,不稳定系数为31.08,总平均亲水指数(GRAVY)为-0.344,为亲水稳定性蛋白。CaCMT1蛋白质二级结构包含α-螺旋(29.20%)、β-折叠(6.00%)、延伸链(17.87%)和无规则卷曲(46.93%)。同源性分析表明CaCMT1与茄子、本氏烟草、三叶裂薯和拟南芥的序列相似性分别为70.85%、68.65%、67.68%和47.20%,均含有BAH结构域和Cyt-c5-DNA-methylase结构域,且都有自身的高度保守性。预测CaCMT1基因启动子中含有激素响应元件、光响应元件、胁迫型响应元件等共27个作用元件。荧光定量表达分析表明,辣椒CaCMT1在不同组织中均有表达,但花中表达量最高且与其他组织有极显著差异,说明CaCMT1基因参与辣椒花器官的生长发育。本研究获得了辣椒CaCMT1基因序列及其表达情况,为探讨DNA甲基化调控辣椒花器官发育机制提供了有力的支持。
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