芒果八氫番茄紅素合成酶基因PSY的結(jié)構(gòu)分析及功能預(yù)測(cè)

黃建峰，秦于玲，高愛平，趙志常，黨志國(guó)，羅睿雄，陳業(yè)淵*

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/國(guó)家熱帶果樹品種改良中心，海南 儋州 571737；2.華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣州 天河 510631)

芒果八氫番茄紅素合成酶基因PSY的結(jié)構(gòu)分析及功能預(yù)測(cè)

黃建峰1，秦于玲2，高愛平1，趙志常1，黨志國(guó)1，羅睿雄1，陳業(yè)淵1*

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/國(guó)家熱帶果樹品種改良中心，海南 儋州 571737；2.華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣州 天河 510631)

為研究芒果八氫番茄紅素合成酶基因(PSY)的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)功能。根據(jù)GenBank上登錄的芒果及其它11種植物的PSY蛋白質(zhì)氨基酸序列，利用生物信息學(xué)在線分析軟件對(duì)其組成成分與理化性質(zhì)、系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化、導(dǎo)肽、跨膜結(jié)構(gòu)域、疏水性/親水性、二級(jí)結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)域以及三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。結(jié)果表明，芒果與其它11種植物的PSY基因氨基酸序列的理化性質(zhì)基本一致，在進(jìn)化關(guān)系上劃分為2類，主要表現(xiàn)為親水性蛋白，α-螺旋、不規(guī)則卷曲和延伸連是其二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)元件，沒有跨膜結(jié)構(gòu)域，屬于萜類合成酶C1超家族。本研究將為深入揭示PSY基因在植物花、果實(shí)和果皮以及葉片等器官顏色變化中所發(fā)揮的功能，開展其分子機(jī)理研究提供理論參考。

芒果；PSY基因；結(jié)構(gòu)與功能；生物信息學(xué)

芒果(MangiferaindicaL.)素有“熱帶果王”之美稱，是我國(guó)極具特色的熱帶水果[1]。色澤是果實(shí)外觀品質(zhì)的核心指標(biāo)，其對(duì)果實(shí)及其加工產(chǎn)品的商品價(jià)值有重要的影響[2]。類胡蘿卜素是一類脂溶性色素，它在果實(shí)中的分布十分廣泛，并隨種類不同，呈現(xiàn)無(wú)色、淺黃色、黃色、橙色到紅色等不同著色類型[3]。類胡蘿卜素不僅對(duì)果實(shí)色澤做出貢獻(xiàn)，對(duì)人體而言，部分類胡蘿卜素還是維生素A的前體，對(duì)保障人體健康起著重要作用[4-5]，如類胡蘿卜素是一類重要的抗癌抗氧化物質(zhì)[6]。因而，探求類胡蘿卜素在植物體內(nèi)的合成與代謝調(diào)控機(jī)制己成為植物研究領(lǐng)域的重要方向之一[7]。八氫番茄紅素合成酶(PSY)是植物類胡蘿卜素生物合成途徑中的關(guān)鍵酶，它負(fù)責(zé)催化2分子的 GGPP縮合成具有40個(gè)碳原子的八氫番茄紅素，其表達(dá)對(duì)植物中類胡蘿卜素的合成和積累具有重要調(diào)控作用[8]。本研究利用生物信息學(xué)的分析方法，以芒果(Mangiferaindica)PSY基因?yàn)檠芯繉?duì)象，同時(shí)與香蕉(Musaacuminata)、甜橙(Citrussinensis)、葡萄(Vitisvinifera)、柿子(Diospyroskaki)、番茄(Solanumlycopersicum)、柚子(Citrusmaxima)、溫州蜜柑(Citrusunshiu)、香瓜(Cucumismelo)以及擬南芥(Arabidopsisthaliana)、水稻(Oryzasativa)、玉米(Zeamays)等PSY基因及相應(yīng)氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)分析，預(yù)測(cè)比較它們的結(jié)構(gòu)和功能差異。以期為芒果類胡蘿卜素合成與代謝調(diào)控機(jī)制的研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究所采用的核酸和氨基酸序列均來源于NCBI核酸及蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括芒果PSY基因(GenBank: JQ277716.1)、香蕉PSY1(GenBank: JX195663.1)、甜橙PSY(NCBI Reference Sequence: NM_001288886.1)、葡萄PSY2(NCBI Reference Sequence: XM_002271539.3)、柿子PSY基因(GenBank: FJ594485.1)、番茄PSY1基因(GenBank: KC767847.1)、柚子PSY(GenBank: KP462726.1)、溫州蜜柑PSY1(GenBank: AF220218.1)、香瓜PSY(NCBI Reference Sequence: NM_001297496.1)、擬南芥PSY基因(NCBI Reference Sequence: NM_121729.2)、水稻PSY基因(GenBank: AJ715786.1)、玉米PSY基因(NCBI Reference Sequence: NM_001157573.1)。

1.2 試驗(yàn)方法

利用在線生物信息學(xué)分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)不同植物的PSY蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析。核酸及氨基酸序列的相似性比對(duì)及系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系采用DANMAN V6.0和MEGA 6.0軟件分析；核苷酸開放閱讀框的查找和翻譯利用ORF finder(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gorf/)在線分析軟件；利用ProtParam tool(http://web.expasy.org/protparam/)分析氨基酸的理化性質(zhì)；蛋白質(zhì)導(dǎo)肽的預(yù)測(cè)和可靠性分析采用TargetP 1.1 Server軟件(http://www.cbs.dtu.dk/services/TargetP/)； 跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)利用TMHMM 2.0 Server軟件(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)；疏水性與親水性分析采用ProtScale軟件(http://web.expasy.org/protscale/)；PSY二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)利用SOPMA軟件(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=/NPSA/npsa_sopma.html)；PSY三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)利用SWISS-MODEL(http://www.swissmodel.expasy.org/interactive)；功能域預(yù)測(cè)利用NCBI CDD在線工具(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi)；蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)(http://string-db.org/)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物中PSY基因核苷酸和氨基酸序列的組成成分及理化性質(zhì)分析

利用NCBI的ORF Finder在線分析芒果PSY基因的核苷酸及氨基酸序列，結(jié)果表明(表1)，芒果PSY基因CDS 1296 bp，編碼431個(gè)氨基酸殘基。ProtParam預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，其相對(duì)分子質(zhì)量為49.1 ku，理論等電點(diǎn)為9.07，不穩(wěn)定指數(shù)為48.76，大于40，屬于不穩(wěn)定蛋白質(zhì)，酸性氨基酸、堿性氨基酸、總帶電荷氨基酸、極性氨基酸以及疏水性氨基酸的比例分別為：12.0 %、14.4 %、25.9 %、31.1 %以及45.1 %。分析結(jié)果表明：芒果與其它11種植物的氨基酸殘基數(shù)及分子質(zhì)量基本一致，理論等電點(diǎn)與香蕉、葡萄、柿子、番茄及擬南芥一樣偏堿性，而其它植物的理論等電點(diǎn)偏酸性，含量最豐富的氨基酸芒果與玉米為Ala，其它植物均為L(zhǎng)eu；各類氨基酸的比例芒果與其它植物均相差不大，均屬于不穩(wěn)定蛋白質(zhì)。

表1 不同植物PSY基因核苷酸及氨基酸序列的組成成分和理化性質(zhì)分析

2.2 PSY基因氨基酸序列比對(duì)分析

采用DANMAN軟件對(duì)芒果及其它11種植物的PSY基因氨基酸序列進(jìn)行同源性及進(jìn)化關(guān)系分析。結(jié)果表明(圖1)，芒果PSY基因所編碼的蛋白質(zhì)與甜橙PSY、柚子PSY及溫州蜜柑PSY1蛋白的同源性均高達(dá)80 %，與葡萄PSY2、柿子PSY、香瓜PSY、番茄PSY1、擬南芥PSY及香蕉的PSY1蛋白同源性分別為77 %、75 %、75 %、74 %、72 %及70 %，與水稻和玉米的PSY同源性也達(dá)62 %和58 %，表明PSY在物種進(jìn)化過程中是一個(gè)高度保守的蛋白。芒果PSY和其它11種植物的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系如圖2所示，聚類結(jié)果顯示：甜橙、柚子和溫州蜜柑與芒果親緣關(guān)系最近，而水稻和玉米親緣最遠(yuǎn)。

圖1 不同植物PSY基因的氨基酸序列同源性比較Fig.1 Homology comparison of amino acid sequences of PSY gene from different plants

圖2 不同植物的PSY氨基酸序列的系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.2 Phylogenetic tree of amino acid sequences of PSY gene from different plants

2.3 導(dǎo)肽的預(yù)測(cè)與分析

導(dǎo)肽是一段新合成肽鏈進(jìn)入細(xì)胞器的識(shí)別序列，通常帶正電荷的堿性氨基酸含量較為豐富，如果它們被不帶電荷的氨基酸取代就起引導(dǎo)作用，說明這些氨基酸對(duì)于蛋白質(zhì)的定位具有重要作用[9]。在線軟件Target.P 1.1 Server對(duì)芒果及其它植物PSY基因進(jìn)行導(dǎo)肽的預(yù)測(cè)與分析，可知芒果的導(dǎo)肽沒有明確的定位，預(yù)測(cè)等級(jí)為5級(jí)；葡萄和番茄的導(dǎo)肽也沒有明確定位，預(yù)測(cè)等級(jí)分別為4級(jí)和3級(jí)；除了玉米的導(dǎo)肽定位于線粒體內(nèi)膜上，預(yù)測(cè)等級(jí)為4級(jí)外，其它植物的導(dǎo)肽均明顯定位在葉綠體內(nèi)膜上(表 2)。

表2 不同植物PSY基因?qū)щ牡念A(yù)測(cè)與分析

圖3 芒果PSY跨膜區(qū)域的預(yù)測(cè)Fig.3 Transmembrane domain prediction of PSY in mango

2.4 芒果PSY蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)與分析

跨膜結(jié)構(gòu)域一般由約20個(gè)疏水氨基酸殘基形成α-螺旋，是膜內(nèi)在蛋白與膜脂相結(jié)合的主要部位，固著與細(xì)胞膜上起到錨定的作用[10]，跨膜結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)和分析，對(duì)正確認(rèn)識(shí)和理解蛋白質(zhì)的功能、結(jié)構(gòu)以及在細(xì)胞中的作用部位都有著重要的指導(dǎo)意義[11]。利用TMHMM 2.0 Server在線工具對(duì)芒果PSY氨基酸序列進(jìn)行跨膜結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)，結(jié)果表明(圖3)，PSY整條肽鏈都位于膜外，可能不存在跨膜結(jié)構(gòu)域。對(duì)其它11種植物的跨膜結(jié)構(gòu)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，也得到了相似的結(jié)果。說明植物PSY蛋白在細(xì)胞質(zhì)中合成前體蛋白后，沒有進(jìn)入其它亞細(xì)胞器，而是經(jīng)過翻譯后加工成為成熟的蛋白質(zhì)發(fā)揮著作用。

2.5 芒果PSY基因氨基酸疏水性/親水性的分析與預(yù)測(cè)

利用ProtScale在線工具對(duì)芒果氨基酸序列的疏水性/親水性進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果(圖4)表明，該肽鏈第6位點(diǎn)上的L疏水性最強(qiáng)，分值為2.300，而第53位點(diǎn)上的Y親水性最強(qiáng)，分值為-3.333，就整體而言，親水性氨基酸數(shù)量大于疏水性氨基酸，故推測(cè)芒果的PSY蛋白為親水性，對(duì)其它11種植物PSY蛋白質(zhì)進(jìn)行類似的分析，其預(yù)測(cè)結(jié)果與芒果相似，均為親水性的，可以推測(cè)植物PSY蛋白是親水性的。

圖4 芒果PSY氨基酸序列的疏水性/親水性預(yù)測(cè)Fig.4 Hydrophobicity/hydrophilicity prediction of PSY in mango

2.6 芒果PSY蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)與分析

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)主要指多肽鏈依賴氫鍵排列方向上具有周期性的結(jié)構(gòu)構(gòu)象，主要包括α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲及延伸鏈和β-轉(zhuǎn)角等，對(duì)其分析有助于對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)理解[12]。利用SOPM在線工具對(duì)芒果PSY基因的氨基酸進(jìn)行分析，從圖5可知，該蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)有50.35 %的α-螺旋、26.91 %的無(wú)規(guī)則卷曲、15.55 %的延伸鏈、7.19 %的β-轉(zhuǎn)角?？v觀整個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，芒果PSY蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要由α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲及延伸鏈組成。同樣的方法對(duì)其它11種植物的PSY蛋白進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明它們?cè)诙?jí)結(jié)構(gòu)組成上比例相似，并且也都主要由α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲及延伸鏈組成，說明PSY基因所編碼的蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)單元具有一定的相似性。

圖5 芒果PSY基因氨基酸序列二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.5 Secondary structure analysis of protein of PSY in mango

圖6 芒果PSY蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.6 3D structure prediction of PSY in in mango

2.7 芒果PSY蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)與分析

蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)是由α-螺旋、β-折疊等二級(jí)結(jié)構(gòu)再折疊成一個(gè)球形的、包裹緊密的立體空間結(jié)構(gòu)，可以使一級(jí)結(jié)構(gòu)中2個(gè)離得遠(yuǎn)的氨基酸殘基通過折疊使它們的側(cè)鏈相互靠近，并通過疏水作用等構(gòu)成活性位點(diǎn)[13]。對(duì)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析，對(duì)理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系具有一定的意義，利用SWISS-MODEL在線軟件，使用同源建模的方法預(yù)測(cè)芒果PSY蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)(圖6)，該蛋白主要由α-螺旋、無(wú)規(guī)則卷曲及β-轉(zhuǎn)角構(gòu)成，與二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致。

2.8 芒果PSY蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)域的預(yù)測(cè)與分析

蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)域是由多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，近一步折疊盤曲，形成的三級(jí)結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)，能獨(dú)立存在于蛋白質(zhì)分子中的結(jié)構(gòu)功能單位[14-15]。利用NCBI Conserved Donmain分析芒果的PSY氨基酸序列功能結(jié)構(gòu)域，其預(yù)測(cè)結(jié)果表明(圖7)，包含有底物結(jié)合位點(diǎn)、Mg2+結(jié)合位點(diǎn)、活性位點(diǎn)殘基、催化殘基及2個(gè)天冬氨酸富集區(qū)等功能結(jié)構(gòu)域，屬于萜類合成酶C1超家族，對(duì)其它11種植物的功能結(jié)構(gòu)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果與芒果一致。

2.9 與PSY蛋白質(zhì)互作相關(guān)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析

采用String數(shù)據(jù)庫(kù)，以擬南芥為模型對(duì)PSY進(jìn)行蛋白與蛋白相互作用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，所構(gòu)建的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)如圖8所示，可以看出PSY蛋白與CRTISO、ZDS、SPS2、PDS3、ACC2、ACC1、CYP51G1、CLA1、LYC以及LUT2都有相互作用，這些蛋白也正是植物類胡蘿卜素生物合成途徑中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，至于哪些轉(zhuǎn)錄因子在芒果著色過程中期關(guān)鍵作用，還有待于后期的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

圖7 芒果PSY蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)Fig.7 Functional domains prediction of PSY in mango

圖8 PSY蛋白與其它蛋白間的相互作用網(wǎng)絡(luò)Fig.8 Interaction of PSY with other proteins

3 討 論

生物信息學(xué)是分子生物學(xué)和信息學(xué)相結(jié)合的一門新興學(xué)科，利用現(xiàn)有的公共數(shù)據(jù)庫(kù)和分析工具，可以快速探索對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能特性的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)提供研究思路和切入點(diǎn)[16]。隨著越來越多的植物基因組測(cè)序的完成，生命科學(xué)的研究已轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)其基因組表達(dá)的分析以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域功能預(yù)測(cè)的研究上來，繼而將為代謝物合成、效應(yīng)通路及其相互關(guān)系的研究提供基礎(chǔ)。未來的幾十年基因組學(xué)、代謝組學(xué)及蛋白組學(xué)勢(shì)必會(huì)與生物信息學(xué)結(jié)合越來越緊密。

芒果因其富含類胡蘿卜素而受到人們的喜愛，而八氫番茄紅素合成酶(PSY)是植物類胡蘿卜素代謝途徑中的第一個(gè)類胡蘿卜素合成酶，對(duì)類胡蘿卜素物質(zhì)的合成起到關(guān)鍵的作用[17]。因而研究芒果芒果類胡蘿卜的代謝機(jī)制，對(duì)于芒果果實(shí)的推廣利用具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，本文利用生物信息學(xué)方法，將NCBI上已經(jīng)登錄的芒果PSY基因?yàn)橹饕治鰧?duì)象，對(duì)其與其它11種植物PSY基因的氨基酸序列進(jìn)行了序列組成、理化特性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能等預(yù)測(cè)分析。氨基酸序列理化性質(zhì)分析表明，PSY蛋白均為不穩(wěn)定蛋白；同源性和系統(tǒng)進(jìn)化分析顯示，芒果PSY基因氨基酸序列與甜橙、柚子和溫州蜜柑的親緣關(guān)系最近，與水稻和玉米親緣最遠(yuǎn)；導(dǎo)肽預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，芒果PSY沒有明確的定位；蛋白質(zhì)折疊時(shí)能形成親水表面和疏水內(nèi)核，并于潛在跨膜區(qū)出現(xiàn)高疏水區(qū)域[18]，本文中對(duì)芒果與其它11種植物 PSY蛋白進(jìn)行疏水性/親水性預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示PSY蛋白屬于親水性蛋白，并且不存在高疏水值區(qū)域，推測(cè)PSY蛋白可能不存在跨膜結(jié)構(gòu)域，之后的跨膜結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)結(jié)果也證實(shí)了這一推測(cè)；蛋白質(zhì)二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)分析表明，芒果與其它11種植物PSY蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)原件比例相似，主要由α-螺旋、延伸連和無(wú)規(guī)則卷曲所組成；具有底物結(jié)合位點(diǎn)、Mg2+結(jié)合位點(diǎn)、活性位點(diǎn)殘基、催化殘基及2個(gè)天冬氨酸富集區(qū)等功能結(jié)構(gòu)域；STRING數(shù)據(jù)庫(kù)顯示PSY蛋白主要與類胡蘿卜素代謝通路中一些轉(zhuǎn)錄因子相互作用；但PSY蛋白在芒果果實(shí)發(fā)育類胡蘿卜素合成中，是通過基因本身是結(jié)構(gòu)變異，還是通過組織間的功能分化，或者是通過基因間的互作以及轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，發(fā)揮著中心調(diào)控的作用，是值得后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究的。

4 結(jié) 論

利用生物信息學(xué)方法對(duì)芒果PSY蛋白序列的生理生化特性進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，可以為PSY蛋白及其編碼基因的研究提供可靠的依據(jù)；對(duì)其序列結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析，可為其蛋白表達(dá)與修飾提供指導(dǎo)；對(duì)其二級(jí)結(jié)構(gòu)及三級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)和分析有利于深入探討該蛋白結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系、作用機(jī)制和代謝過程；本文的結(jié)論不僅能為進(jìn)一步深入研究芒果PSY蛋白的功能提供參考，還可以為其它基因的生物信息學(xué)分析提供重要借鑒意義。

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(責(zé)任編輯 李山云)

StructuralAnalysisandFunctionalPredictionofPhytoeneSynthaseGenePSYinMango

HUANG Jian-feng1, QIN Yu-ling2, GAO Ai-ping1, ZHAO Zhi-chang1, DANG Zhi-guo1, LUO Rui-xiong1, CHEN Ye-yuan1*

(1.Tropic Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/National Center for Tropical Fruit Varieties Improvement, Hainan Danzhou 571737，China；2.College of Life Science, South China Normal University, Guangzhou Tianhe 510631, China)

In order to study the properties and structure functions of PSY enzyme of mango, according to the nucleic acid sequences and amino acid sequences of Phytoene synthase (PSY) fromMangiferaindicaand other eleven species, several parameters of these sequences logined in GeneBank, including sequences composition, physicochemical properties, phylogenetic evolution, leader peptides, topological structures of transmembrane regions, hydrophobicity / hydrophilicity, the secondary structures, functional domains and the tertiary structures by bioinformatics tools were predicted and analyzed.The result showed that physicochemical properties of PSY inMangiferaindicaand other plants were alike. Phylogenetic analysis showed that PSY amino acid sequence of the twelve plants was classified into two classes. In all these PSY protein did not have transmembrane topological structures, and the main was a hydrophilic protein, α- helix, extended strand and random coil were the major motifs of predicted secondary structure of PSY and belonged to Isoprenoid Biosyn C1 superfamily.This work would provide a theoretical reference for studies on color variance of different plant organs, such as flowers, fruits and leaves.

Mango；Phytoene synthase gene；Structure and function；Bioinformatics

1001-4829(2017)3-0517-07

10.16213/j.cnki.scjas.2017.3.006

S667.2

A

2016-03-12

海南省重大科技項(xiàng)目“芒果、木薯優(yōu)良種苗產(chǎn)業(yè)化示范與推廣”(ZDZX2013023-3-02)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)“芒果種質(zhì)資源7個(gè)重要親本材料生殖生物學(xué)特性研究”(1630032015025)；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)“芒果產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與示范”(201203092)

黃建峰(1979-)，男，助理研究員，主要從事熱帶果樹種質(zhì)資源研究，E-mail：huangjian1984xy@163.com，*為通訊作者：陳業(yè)淵，男，研究員，主要從事熱帶果樹種質(zhì)資源研究， E-mail：chenyy1962@126.com。