杨树CaM及CML基因家族生物信息学分析

发布时间：2018-03-02 23:18

  本文选题：杨树　切入点：钙调素　出处：《中国林业科学研究院》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：杨树(Populus spp.)是杨属(Populus L.)植物的统称,毛果杨和胡杨基因组测序的完成,为研究林木植物在生长发育和抗逆境方面的基因进化提供了基础。Ca~(2+)作为细胞内主要的信使之一,在植物生长发育和逆境胁迫条件下发挥重要作用。而钙调素蛋白又是Ca~(2+)的主要受体蛋白,因此研究杨树CaM及CML家族基因可以为林木的抗逆机制提供依据。本文从基因组数据库下载毛果杨和胡杨的全基因组序列,通过与拟南芥CaM及CML家族基因蛋白序列进行比对,预测获得9个毛果杨Pt CaM基因,50个毛果杨PtCML基因,8个胡杨PeCaM基因,51个胡杨PeCML基因。蛋白序列保守结构域、保守氨基酸位点、基因结构和系统进化等分析结果显示,毛果杨和胡杨的CaM及CML家族基因分别分为9个亚家族。染色体定位结果显示各基因在染色体上分散分布。依据杨树花和叶生长发育过程及逆境胁迫条件下的表达数据,进行基因表达分析,发现PtCML21基因在幼叶和成熟的叶中相对表达量较高,PtCaM8,Pt CML11,PtCML41三个基因在休眠的花中表达量最高,PtCML16基因在已开放的花中表达量最高,PtCML24,Pt CML29,PtCML49基因在机械损伤胁迫条件下表达量明显上调。由此可以预测,这些基因对杨树生长发育及抗逆起调控作用。
[Abstract]:Populus spp.is the general name of Populus L.). The completion of genome sequencing of Populus tomentosa and Populus euphratica provides a basis for studying the genetic evolution of tree plants in terms of growth, development and resistance to stress. As one of the main intracellular messengers, Populus spp.is one of the main intracellular messengers. Calmodulin plays an important role in plant growth and development and stress stress. Calmodulin is the main receptor protein of Ca~(2. Therefore, the study of poplar CaM and CML family genes can provide evidence for the mechanism of tree stress resistance. In this paper, the whole genome sequences of Populus tomentosa and Populus euphratica were downloaded from genomic database and compared with Arabidopsis thaliana CaM and CML family gene protein sequences. Nine poplar Pt CaM genes, 50 poplar PtCML genes, 8 Populus euphratica PeCaM genes and 51 Populus euphratica PeCML genes were obtained. The results of protein sequence conserved domain, conserved amino acid loci, gene structure and phylogeny were analyzed. The CaM and CML family genes of Populus tomentosa and Populus euphratica were divided into 9 subfamilies respectively. The results of chromosomal localization showed that the genes were scattered on the chromosomes. For gene expression analysis, It was found that the relative expression of PtCML21 gene was higher in young leaves and mature leaves. The expression of PtCaM8 / PtCML11 / PtCML41 gene was the highest in dormant flowers and the highest expression of PtCML16 gene was found in flowering flowers. PtCML24PtCML24PCML29PtCML49 gene was expressed under mechanical injury stress. Obviously upward. So it can be predicted, These genes regulate the growth, development and stress resistance of poplar.
【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S792.11

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