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首页 > 过刊浏览>年第0卷第3期 >. DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20251018003 优先出版
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水稻DRP基因家族鉴定及表达分析
DOI:
10.13430/j.cnki.jpgr.20251018003
CSTR:
作者:
作者单位:

沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

生物育种国家科技重大专项;沈阳市自然科学基金项目


Identification and Expression Analysis of the DRP Gene Family in Rice
Author:
Affiliation:

Rice Research Institute,Shenyang Agricultural University/Key Laboratory of Northeast Rice Biology and Genetic Breeding,Ministry of Agriculture and Rural Affairs

Fund Project:

Biological Breeding-National Science and Technology Major Project;Shenyang Municipal Natural Science Foundation, China

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    摘要:

    动力相关蛋白(DRP)是一类大分子GTP水解酶蛋白,参与胞质分裂、细胞器分裂、膜系统运输和网格蛋白介导的后高尔基体转运等细胞活动。本研究在水稻(Oryza sativa L.)基因组中共鉴定出14个OsDRP基因,利用生物信息学方法对其理化性质、保守结构域、顺式作用元件、进化关系和非生物胁迫下的表达模式等进行分析。结果表明,OsDRP蛋白为大分子不稳定蛋白,亚细胞定位在线粒体、细胞质和叶绿体上。同一亚家族的保守基序、保守结构域及外显子的数量和分布相似,都含有Motif 1、Motif 2和Motif 7基序。OsDRP家族在进化中存在3组大片段复制事件,Ka/Ks均小于1,为净化选择。OsDRP基因启动子上包含脱落酸、生长素、低温、干旱、光响应和植物生长发育相关顺式作用元件。qRT-PCR试验表明,OsDRP1E和OsDRP3A基因在4℃和20%PEG处理下表达量均显著增加,可能是响应非生物胁迫的重要基因。OsDRP与网格蛋白接头复合体和四肽重复蛋白存在互作关系,OsDRP2A和OsDRP2B结合能为-17.4 kcal/mol。以上结果为深入研究水稻DRP家族在水稻生长发育中的基因功能提供了理论参考。

    Abstract:

    Dynamin-related proteins (DRPs) are a class of large molecular GTPase proteins involved in cellular activities such as cytoplasmic division, organelle fission, membrane system transport, and post-Golgi trafficking mediated by clathrin proteins. This study identified a total of 14 DRP genes in the rice (Oryza sativa L.) genome, and analyzed their physicochemical properties, conserved domains, cis-acting elements, evolutionary relationships, and expression patterns under abiotic stress using bioinformatics methods. The results indicate that OsDRP proteins are large unstable proteins, with subcellular localization in mitochondria, cytoplasm, and chloroplasts. The same subfamily are similar in the number and distribution of conserved motifs, domains, and exons, all containing Motif 1、Motif 2 and Motif 7. The OsDRP family has three large segment duplication events in its evolution, with Ka/Ks values both being less than 1, indicating purifying selection. The promoters of OsDRP genes contain cis-acting elements related to abscisic acid, auxin, low temperature, drought, light response, and plant growth and development. The qRT-PCR test indicated that the expression levels of OsDRP1E and OsDRP3A genes significantly increased under 4℃ and 20%PEG treatment, and they might be important genes in response to abiotic stress. OsDRP interacts with the clathrin adaptor complex and tetratricopeptide repeat proteins, and the binding energy of OsDRP2A and OsDRP2B is -17.4 kcal/mol. These findings provide a theoretical basis for further investigating the gene functions of the DRP family in rice growth and development.

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  • 收稿日期:2025-10-18
  • 最后修改日期:2025-11-29
  • 录用日期:2025-12-16
  • 在线发布日期: 2025-12-22
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