生物信息学分析表明，COBRA属于一个植物特有的多基因家族。在拟南芥[3]和水稻[5]中分别有12和11个成员。COBRA-like家族成员参与细胞壁合成和细胞扩张的各个过程。AtCOBL4是拟南芥次生细胞壁纤维素合成所必须的[6]。AtCOBL9参与根毛发育中尖端的生长[7]。水稻COBRA基因Brittle Culm1突变体次生细胞壁合成缺陷，组织机械强度下降[5]。多数水稻COBRA在各组织器官中均有表达。突变体分析表明，COBRA在水稻生长发育过程中发挥多种功能[1]。此外，COBRA基因也从番茄[8]、文心兰[9]等物种中克隆出来。

玉米是目前我国第一大粮食作物，在保障粮食安全和缓解能源危机中发挥重要作用。提高玉米茎秆强度对于保障高产稳产具有重要意义。玉米基因组序列已于2009年测序完成[10]。然而，玉米中的COBRA基因及其功能的研究还少有报道。本研究利用基因组序列信息对玉米COBRA基因进行系统鉴定，并对其进化机制及表达模式进行全面分析，从而为玉米COBRA功能的深入研究及在分子育种中的应用奠定基础。文献综述

2  材料与方法

2。1  序列检索和基因家族成员鉴定

从Pfam 数据库（http://pfam。sanger。ac。uk/search?tab=searchSequenceBlock）下载COBRA结构域一致性序列，搜索比对MaizeGDB（http://www。maizegdb。org/）数据库得到候选蛋白，利用SMART（http://smart。embl-heidelberg。de/smart/set_mode。cgi?NORMAL=1）软件检测是否存在COBRA结构域。根据基因的座位号，在MaizeGDB中获取相应的氨基酸序列、染色体位置、外显子数等信息。利用ProtParam工具（http://web。expasy。org/protparam/）计算蛋白质分子量和等电点，采用WoLF PSORT工具（http://wolfpsort。org/）分析蛋白质亚细胞分布。

2。2  染色体分布和基因复制分析

利用MapChart软件绘制染色体分布图，通过检索植物基因组复制数据库（PGDD, http://chibba。agtec。uga。edu/duplication/index/locus）查找COBRA基因的片段复制事件。串联重复事件的判定标准为两个基因在染色体上间隔不超过5个基因。

2。3  系统发育分析

利用ClustalW软件对玉米的COBRA序列进行多序列比对，利用MEGA 5。1软件邻接法构建系统发育树，bootstrap重抽样进行了1000次。

2。4  基因表达分析

根据玉米COBRA基因座位号，检索PLEXdb数据库（http://www。plexdb。org/plex。php?database=Corn）获取玉米COBRA基因的芯片表达数据。利用Cluster 3。0软件，选择Average Linkage方法聚类，绘制基因表达热图。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

3  结果与分析

3。1  玉米中的COBRA基因

利用COBRA结构域一致性序列在MaizeGDB中进行比对搜索，共鉴定出10个玉米COBRA家族成员。根据基因在染色体上的位置依次命名为ZmCOBRA1-10。该10个基因分别位于玉米第1、2、7和9号染色体上，转录方向均为反向（表1）。ZmCOBRA基因外显子数从1到8不等，其中ZmCOBRA5仅有1个外显子。编码蛋白质最短的是ZmCOBRA2，仅含有200个氨基酸，而最长的则为ZmCOBRA7，包含678个氨基酸。蛋白质等电点范围在5。57-9。11，其中ZmCOBRA1和ZmCOBRA5为酸性蛋白，其他均为碱性。亚细胞定位分析表明，有2个蛋白质为分泌蛋白，2个分布在高尔基体内，3个分布于液泡内，2个分布在质膜上，仅ZmCOBRA2分布于叶绿体。