植物鸟氨酸脱羧酶家族基因鉴定及进化分析

精氨酸脱羧酶（ADC）和鸟氨酸脱羧酶（ODC）共同负责腐胺的合成，而烟草等茄科植物中，因为腐胺是尼古丁的前体，ADC、ODC对于尼古丁合成具有特殊意义。为系统梳理ODC和ADC在植物基因组中的状况，我们对其基因进行了全面的鉴定和进化分析，并重点考察了其在茄科植物番茄中的表达。首先，我们从已阐明功能的ADC和ODC蛋白序列中，均鉴定了两个保守结构域；在此基础上，结合HMMER和BLAST，从10个植物基因组中共鉴定得到了46个鸟氨酸脱羧酶家族基因。对其构建进化树，发现它们分成3个亚家族：ODC、ADC和DapDc；这些基因均为脱羧酶基因。人类和酵母基因均聚在ODC这一枝，表明ODC在本家族中进化最早。拟南芥和苔藓中均不存在ODC基因，表明此基因在这两个植物基因组中发生了丢失。ADC基因在植物登陆后才得以进化形成。DapDc基因数目极为保守，表明它在植物进化过程中受到了严格的控制。