絲氨酸肽酶S8家族基因在玉米苗期幹旱響應中的全基因組鑒定與分析
絲氨酸肽酶S8家族成員的潛在蛋白酶功能可能提高植物的抗旱性。而近年來，人們發現玉米中DREB、WRKY、NAC和bZIP等耐旱基因大多是轉錄因子，關于編碼蛋白酶的抗旱基因在玉米中很少發現。
本研究在基因組中鑒定出18個ZmSPS8基因，并采用遺傳結構分析、啟動子分析等方法，為植物絲氨酸肽酶基因家族的進一步進化研究奠定基礎。
實驗選擇自交系玉米Qi319、Zheng58和B73。這三種近交系都是高産雜交種的親本，經常用于玉米遺傳學研究。
種子進行表面滅菌，用無菌水洗滌三次，并在蛭石中發芽。播種出苗一周後保留7株幼苗。幼苗澆水充分，直到達到三葉期，然後通過不加水來施加幹旱脅迫，除像往常一樣澆水的對照植物。
經過兩周的幹旱脅迫，所有幹旱脅迫的植物都被重新澆水。複水後100d分析最終存活率。在幹旱處理後第3、7、10、14和80天，收獲每株幼苗的第三片真葉并用液氮快速冷凍，并在-10°C下儲存RNA分離。
先鑒定玉米基因組中的肽酶編碼蛋白，從玉米GDB資料庫下載下傳玉米基因組序列域的隐馬爾可夫模型配置檔案最初是從Pfam資料庫獲得的，并将已發表的Zeamays肽酶蛋白序列用作查詢序列。
ZmSPS8基因編碼區的長度從285bp到4059bp不等。SPS8蛋白的長度範圍為95aa至1352aa。分子量範圍為9959.5Da至148，109.91Da。SPS8蛋白的理論pI範圍為4.84至11.38。SPS8蛋白中有1種是親水性的，其他8種是疏水性的。
然後分析玉米SPS8蛋白的進化關系，使用來自玉米的這18種蛋白質的全長氨基酸序列與MEGA-X軟體建構系統發育樹。
通過MEME的保守基序分析，在家庭成員中鑒定1個基序。基序9是inhibitor_I05922域，基序8是EABR域。
I類和ZmSPS2.1.8中的所有蛋白質都包含所有十個基序。除三種蛋白質外，其他SPS7蛋白質含有基序9，即抑制劑I05922結構域。
使用公開的轉錄本資料在18個來自不同發育階段和器官的組織中分析23個家庭成員的表達模式40
注意到ZmSPS8.3.3在所有階段都有不同程度的表達水準。
将18個家族成員的全長氨基酸序列進行比對，結果顯示，家族成員基因組序列中的内含子數範圍為0至33。四個基因中沒有内含子，而ZmSPS8.3.3含有33個内含子。
為分析SPS8蛋白是否參與耐旱調控，采用qRT-PCR檢測幹旱處理前後8個自交系中ZmSPS7基因的表達。3個玉米品系中ZmSPS3.8.3、ZmSPS1.8.1、ZmSPS7.8.1和ZmSPS9.319.58的表達量與未處理相比有增減，但73個玉米自交系的表達水準不同;表達量最高的是Qi8，其次是Zheng1，表達水準最低的是B13。
然而，在ZmSPS8.1.4和ZmSPS73.319.8中觀察到的恰恰相反：它們的最高表達水準在B1中，最低表達水準在Qi14中。但在8d時在Qi1和Zheng8中觀察到表達顯著下調，說明它們可能是假基因或在玉米苗期葉片中不表達。
本研究通過對玉米絲氨酸肽酶S8家族的研究，獲得的18個基因，其中7個成員參與節段複制。這些基因都分布在58條染色體上，其中一半是親水的。對啟動子中順式調節元件的預測表明，它們主要與激素和非生物應激反應有關，可為全面解玉米絲氨酸肽酶家族提供科學依據，為耐旱育種提供新的線索。
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